Ein Supernova-Rest (Störabstand) ist die Struktur, die sich aus der Explosion eines Sterns in einer Supernova ergibt. Der Supernova-Rest wird durch eine dehnbare Stoß-Welle begrenzt, und besteht aus der vertriebenen materiellen Erweiterung von der Explosion, und das interstellare Material kehrt es auf und erschüttert entlang dem Weg.

Es gibt zwei mögliche Wege zu einer Supernova: Entweder ein massiver Stern kann an Brennstoff knapp werden, aufhörend, Fusionsenergie in seinem Kern zu erzeugen, und nach innen unter der Kraft seines eigenen Ernstes zusammenbrechend, um einen Neutronenstern oder ein schwarzes Loch zu bilden; oder ein weißer Zwergstern kann anwachsen (lassen) Material von einem dazugehörigen Stern (anwachsen), bis es eine kritische Masse erreicht und eine thermonukleare Explosion erlebt.

In jedem Fall vertreibt die resultierende Supernova-Explosion viel oder das ganze Sternmaterial mit Geschwindigkeiten nicht weniger als 10 % die Geschwindigkeit des Lichtes, d. h. ungefähr 30,000 km/s. Diese ejecta sind hoch Überschall-: Eine typische Temperatur des interstellaren Mediums von 10,000 K annehmend, kann die Machzahl> 1000 am Anfang sein. Deshalb formt sich eine starke Stoß-Welle vor dem ejecta, der stromaufwärts Plasma bis zu Temperaturen ganz über Millionen von K heizt. Der Stoß verlangsamt sich unaufhörlich mit der Zeit, weil er das umgebende Medium aufkehrt, aber er kann sich über Hunderttausende von Jahren und mehr als Zehnen von parsecs ausbreiten, bevor seine Geschwindigkeit unter der lokalen gesunden Geschwindigkeit fällt.

Einer der besten beobachteten jungen Supernova-Reste wurde durch SN 1987A, eine Supernova in der Großen Magellanic Wolke gebildet, die im Februar 1987 beobachtet wurde. Andere wohl bekannte Supernova-Reste schließen den Krabbe-Nebelfleck, Tycho, den Rest von SN 1572, genannt nach Tycho Brahe ein, der die Helligkeit seiner ursprünglichen Explosion, und Kepler, den Rest von SN 1604, genannt nach Johannes Kepler registriert hat. Der jüngste bekannte Rest in unserer Milchstraße ist G1.9+0.3, der im galaktischen Zentrum entdeckt ist.

Zusammenfassung von Stufen

Ein Störabstand führt die folgenden Stufen durch, als er sich ausbreitet:

1. Die freie Vergrößerung des ejecta, bis sie ihr eigenes Gewicht in circumstellar oder interstellarem Medium aufkehren. Das kann Zehnen zu einigen hundert Jahren abhängig von der Dichte des Umgebungsbenzins dauern.
2. Das Aufkehren einer Schale von erschüttertem circumstellar und interstellarem Benzin. Das beginnt die Phase von Sedov-Taylor, die durch eine selbstähnliche analytische Lösung gut modelliert werden kann. Starke Röntgenstrahl-Emission verfolgt die starken Stoß-Wellen und das heiße erschütterte Benzin.
3. Das Abkühlen der Schale, um einen dünnen (zu bilden

Die Verbindung zwischen kosmischen Strahlen und Supernova wurde zuerst von Walter Baade und Fritz Zwicky 1934 angedeutet.

Vitaly Ginzburg und Sergei Syrovatskii 1964 haben dass wenn die Leistungsfähigkeit der kosmischen Strahl-Beschleunigung bemerkt

in der Supernova sind Reste ungefähr 10 Prozent, die kosmischen Strahl-Verluste der Milchstraße werden ersetzt.

Diese Hypothese wird durch einen spezifischen Mechanismus genannt "Stoß-Welle-Beschleunigung unterstützt, die" auf den Ideen von Enrico Fermi gestützt ist, der noch unter der Entwicklung ist.

Tatsächlich, Enrico Fermi vorgeschlagen 1949 ein Modell für die Beschleunigung von kosmischen Strahlen durch Partikel-Kollisionen mit magnetischen Wolken im interstellaren Medium. Dieser Prozess, der als die "Zweite Ordnung Mechanismus von Fermi bekannt ist," vergrößert Partikel-Energie während Frontalzusammenstöße, auf einen unveränderlichen Gewinn auf die Energie hinauslaufend. Ein späteres Modell, um Beschleunigung von Fermi zu erzeugen, wurde durch eine starke Stoß-Vorderseite erzeugt, die sich durch den Raum bewegt. Partikeln, die wiederholt die Vorderseite des Stoßes durchqueren, können bedeutende Zunahmen in der Energie gewinnen. Das ist bekannt als die "Erste Ordnung Mechanismus von Fermi" geworden.

Supernova-Reste können die energischen Stoß-Vorderseiten zur Verfügung stellen, die erforderlich sind, ultrahohe Energie kosmische Strahlen zu erzeugen. Die Beobachtung des SN 1006 Rest im Röntgenstrahl hat Synchrotron-Emission gezeigt, die damit im Einklang stehend ist, eine Quelle von kosmischen Strahlen seiend. Jedoch für Energien höher als ungefähr 10 eV ist ein verschiedener Mechanismus erforderlich, weil Supernova-Reste genügend Energie nicht zur Verfügung stellen können.

Es ist noch unklar, ob Supernova-Reste kosmische Strahlen bis zu Energien von PeV beschleunigen. Das zukünftige Fernrohr CTA wird helfen, auf diese Frage zu antworten.

Siehe auch

Liste von Supernova-Resten

• Lokale Luftblase
• Rest von Nova
• Planetarischer Nebelfleck
• Superluftblase

Links

• Galaktischer Störabstand-Katalog (D. A. Green, Universität des Cambridges)
• Beobachtungen von Chandra von Supernova-Resten: Katalog, Foto-Album, hat Auswahlen ausgewählt
• 2MASS Images von Supernova-Resten
• NASA: Einführung in Supernova-Reste
• NASA stellt sich vor: Supernova-Reste
• Leben nach dem Tod einer Supernova auf UniverseToday.com
• Supernova-Rest auf arxiv.org