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吸積盤
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作者 主題: 吸積盤  (閱讀 13644 次)
亮晶晶
星團
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文章: 2829


« 於: 2010-09-03 16:52:50 »

http://zh.wikipedia.org/zh-tw/%E5%90%B8%E7%A7%AF%E7%9B%98

是一種由彌散物質組成的、圍繞中心體轉動的結構(常見於繞恆星運動的盤狀結構)。比較典型的中心體有年輕的恆星,源恆星(protostar),白矮星,中子星以及黑洞。

"重力塌陷"與"角動量守衡定律"是他形成的原因.
« 最後編輯時間: 2010-09-03 16:58:20 由 亮晶晶 » 已記錄

昨夜星星問我:
          朋友!--你在想什麼?
                下定決心了嗎?
                       你將情歸何處?
星星又問我:
         朋友!你愛星星...真愛地球嗎?                                    
暗夜的燈光...真能除去內心的恐懼嗎?
只要有"愛"...

我們是一群有能力在黑暗中看到光明的伙伴...
不只在暗夜...也在人生的道路上!

星空復育的希望寄於.."公民思辨"!

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« 回覆文章 #1 於: 2010-09-03 17:01:51 »


模擬

http://www.phys.ncku.edu.tw/~astrolab/mirrors/apod/ap050312.html
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« 回覆文章 #2 於: 2010-09-03 17:05:05 »

天文學家稱首次觀測到圍繞黑洞的“吸積盤”
http://scitech.people.com.cn/BIG5/7562933.html

如果這些噴流剛好對著觀察者,就能觀測到類星體。
« 最後編輯時間: 2010-09-03 17:09:39 由 亮晶晶 » 已記錄

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« 回覆文章 #3 於: 2010-09-03 17:12:14 »

獵戶座大星雲的原恆星與其吸積盤

http://www.phys.ncku.edu.tw/~astrolab/e_book/star_birth/captions/Orion_disks.html
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« 回覆文章 #4 於: 2010-09-03 17:19:57 »

消散中的吸積盤,是脈衝星誕生過程中「消失的環結」
http://asweb.asiaa.sinica.edu.tw/modules/news/article.php?storyid=138

相關模擬動畫1:
相關模擬動畫2:
不錯看喔!


« 最後編輯時間: 2010-09-07 15:27:34 由 亮晶晶 » 已記錄

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« 回覆文章 #5 於: 2010-09-03 17:45:46 »

吸積盤 (Accretion Disks)
  當伴星質量經由內拉格朗日點往白矮星掉落時,由於角動量守恆,事實上物質無法直接掉在白矮星上,而是繞著白矮星轉。我們用一個日常生活舉例︰一個裝滿水的洗臉槽,槽內的水原本有些輕微的擾動,不過它的旋轉並不明顯,一旦我們將塞子拔掉,往排水口流出的水由於角動量守恆,所以變成了漩渦。同樣的,掉入白矮星的氣體也會因同樣的效應形成一個旋轉盤,稱為吸積盤。

  在吸積盤中會發生兩件重要的事情︰第一,盤中的氣體因為摩擦力及潮汐力而變得十分熱。這個吸積盤扮演煞車的角色,讓氣體旋轉速度變慢,掉入白矮星內。靠吸積盤內部的氣體溫度可以超過1,000,000K,氣體會發生強烈的X光。另外,從吸積盤往內掉落至白矮星上的物質會發出巨大的爆炸。

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« 回覆文章 #6 於: 2010-09-06 15:34:21 »

吸積盤有兩種:





-)原恆星形成時的吸積盤

一團旋轉的氣體及塵埃,在自身的引力作用下開始收縮。根據角動量守衡定律,我們知道在沒有外力的情況下,它會不斷旋轉,而且物體收縮得越細,旋轉速度越大。這團氣體的收縮,導至旋轉速度增加,再加上氣體粒子之間的摩擦,令氣體團變形成為碟狀,我們稱之為吸積盤。



二)密近雙星中的吸積盤

在一個由紅巨星和白矮星構成的雙星系統內,假若這兩顆星非常接近,紅巨星的物質便會被伴星所吸引,以高速旋轉流向白矮星,形成一個吸積盤(accretion disk)。這些落進吸積盤的物質,起初擁有很大的動能,在運動過程中,動能轉化成熱能,當吸積盤的溫度提升至能產生熱核反應的高溫,便會發生爆發,觸發一次新星爆發,這些由物質交換而引發的新星爆發,可以在同一個雙星系統內重複多次發生。著名的例子有南冕座T星在1866年和1946年的新星爆發。(與超新星爆發不同)
http://zh.wikipedia.org/zh-tw/%E6%96%B0%E6%98%9F
 
中子星約10~100公尺厚的表面主要是由氦氣所組成,若周遭恰好有伴星,伴星的表面器體會被中子星的強大重力「擄走」,氣體會旋繞在中子星周圍形成所謂的「吸積盤(accretion ),當吸積盤的物質落在中子星表面,使物質密度與溫度超過氦的核融合所需條件時,便會引起氦融合成碳其他重元素的核融合反應,瞬間釋出巨大能量,使外射的X射線輻射強度遠大於可見光。有的中子星每天都會發生數次這樣的爆發、每次爆發會延續10秒左右。

中子星的高密度也使它有強大的表面重力,強度是地球的 2×1011 到 3×1012 倍。逃逸速度是將物體由重力場移動至無窮遠的距離所需要的速度,是測量重力的一項指標。一顆中子星的逃逸速度大約在10,000至150,000公里/秒之間,也就是可以達到光速的一半。換言之,物體落至中子星表面的速度也將達到150,000公里/秒。更具體的說明,如果一個普通體重(70公斤)的人遇到了中子星,他撞擊到中子星表面的能量將相當於二億噸核爆的威力(四倍於全球最巨大的核彈大沙皇的威力)

恆星半數為雙星系統,這種透過吸積盤的質量轉移的故事,應粉多!
« 最後編輯時間: 2010-09-06 16:50:07 由 亮晶晶 » 已記錄

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« 回覆文章 #7 於: 2010-09-07 15:34:21 »

---大陵五矛盾 (Algol paradox)

長久以來困擾天文學家的一個問題︰在有些雙星系統中,質量較小的恆星在膨脹成巨星時,質量較大的恆星卻仍位於主序階段。如果質量較大的恆星演化的速度較快,為什麼這個雙星系統中較小的恆星卻較早脫離主序帶呢?這個現象,我們根據有同樣現象的大陵五雙星系統稱它為大陵五矛盾 (Algol paradox)。

  雙星系統間的"質量轉移"可以解釋這個現象。我們以一個由5倍太陽質量及一個3倍太陽質量恆星構成的雙星系統為例,這兩顆恆星的形成時間相近,所以質量較大的那顆當它膨脹成巨星時會填滿它的洛希瓣,並將質量轉移到它質量較小的伴星。因此,這顆在巨星階段的星星質量就變的比它仍在主序階段的伴星小了。所以我們會在宇宙中發現像大陵五雙星系統這樣,由5倍太陽質量的主序星及1倍太陽質量的巨星所組成的雙星了。

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« 回覆文章 #8 於: 2010-09-07 15:47:10 »

質量轉移 (Mass Transfer)
  有時雙星系統其中一個星星的質量可以轉移到另一個星星上。在雙星系統中,在一定的空間範圍內可以受到其中一顆星星重力影響,我們將包裹這個空間範圍的面稱為洛希面 (Roche Surface),被洛希面所包圍的空間即稱為洛希瓣 (Roche lobe)。由於這兩顆星星的共同重力場加上雙星的互繞,洛希面為淚滴狀。洛希面的大小與星球的質量與兩顆星星的距離有關。

  兩個洛希瓣的交點位在兩顆星星之間,稱為內拉格朗日點或第一拉格朗日點 (inner Lagrangian point)。若把物質放在這個點上,它所受這兩個星球的重力大小相等,所以物質可以從其中一個洛希瓣,經由這個內拉格朗日點,流到另一瓣內。

  通常有兩種方法可以使物質從其中一顆星球上逃逸跑到內拉格朗日點上。第一︰如果星球有很強的恆星風,會將物質吹到內拉格朗日點,並被另一星球重力場捕獲。第二︰如果其中一個星球在演化過程中膨脹太快,它的物質填滿了洛希瓣,物質也會經由內拉格朗日點流至另一星球。因為恆星風而造成的質量轉移速度較慢;但是因為膨脹造成的質量轉移速度較快。

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« 回覆文章 #9 於: 2010-09-07 15:53:39 »

雙極流(bipolar flow)

當氣體掉入恆星的吸積盤面時,會拉曳著磁場,進而在旋轉軸的兩端產生噴流,而噴流與周圍雲氣相撞,產生光度閃爍不定的Herbig-Haro 星體。

由哈伯太空望遠鏡的觀測發現,在獵戶座大星雲中的七百多顆新恆星,近半數有吸積盤 的存在。現在的一般的臆測是,這些吸積盤假以時日,有可能會形成行星。如果這種說法是正確的,行星在宇宙中,可能到處皆是。由最近一系列的觀測發現,如吸積盤、外太陽系行星 與火星微生物 等,使我們對外太陽系智慧生物,存在與否的問題有了無窮的想像空間。

Herbig-Haro 星體  —

    原恆星演化過程所產生的雙極流,高速衝入周圍的雲氣,並激發雲氣中的物質放出電磁輻射,成為為亮度不規則變化的小星雲。這類光度閃爍不定的小星雲,常稱為Herbig-Haro 星體(H-H objects),所發出的輻射大都在可見光、紅外線與無線電波段。

« 最後編輯時間: 2010-09-07 16:02:47 由 亮晶晶 » 已記錄

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« 回覆文章 #10 於: 2010-09-07 17:11:08 »

請教鄉親如何用"簡單的解說"去了解,為何"吸積盤"是薄碟狀的結構?而非任意旋轉
的球形?
例如:角動量守恆的結果會是扁盤狀?而非球型?
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« 回覆文章 #11 於: 2010-09-07 17:22:21 »

為何是盤狀?

假如一個雲氣剛開始的分布我們找不到一個特殊的方向,那在它收縮之後仍會保持這一特性,形成一個緊密圓球,反之,一開始的分布,我們找到一個特殊的方向,在經過一連串的收縮動作之後,雖然我們可能很難知道整個經過情形,但是可以大膽地猜測,原先的方向性應該還存在於系統中。
在宇宙中,完全理想的均勻分布是不可能,完全沒有淨角動量的分子雲也是不太可能。假如剛開始有一微小的淨角動量,大自然就給了氣體雲一個特定的方向,當它收縮之後,沿著角動量的方向,氣體分子容易收縮,穿越角動量的方向就非常困難,最後的結果就是吸積盤。

除了角動量可以定出一個方向,磁場也可以有這種功能,我們知道電漿(或帶電粒子)經過磁場的時候,會被磁力線束縛住,因為電漿所受的磁力是垂直於磁力線,當電漿離開磁力線就會被拉回來。不過電漿順著磁力線就不會受到影響,因此磁力線對電漿來說,也是一個特殊的方向。先前說過,在中性分子雲中,少數的帶電粒子是會改變分子雲的行為,如雙極性擴散,同樣地,在分子雲中,磁力線給定了一個方向之後它就像角動量一樣,產生一個假盤(pseudodisk),假盤的形狀和吸積盤類似,磁力線是垂直於假盤面,這是因為帶電粒子順著磁力線收縮,卻又很難穿越磁力線。
« 最後編輯時間: 2010-09-07 17:28:35 由 亮晶晶 » 已記錄

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