超新星爆發和化學爆炸有共同之處


一顆超新星爆發和地球上一個微小的氣體爆炸似乎沒有太多的共同點。但根據一項新的研究,它們的過程基本相同。

並不是所有的爆炸都是一樣的。例如,煙花是由比聲速慢的火焰驅動的,這種火焰被稱為爆燃。在一定條件下,爆燃可以轉變為威力大得多的爆轟,產生比聲速還快的破壞性衝擊波。

這樣的爆炸可以在太空中發生,例如當一顆白矮星在一種名為1a型超新星(SN1a)的超新星中爆發時。但這些宇宙爆發的確切機制仍不清楚。這促使研究人員想了解能否通過研究離地球更近的爆發梳理出潛在的過程。

研究人員進行了電腦模擬,結果顯示,當自由氣體爆炸遭遇強烈湍流時,它產生的壓力波會壓縮前面未燃燒的氣體。這就產生了一種衝擊波,衝擊波的強度不斷增加,直到引發爆轟。

為了測試這一理論是否適用於現實世界,研究人員建造了一根大約1米長的管子,裡面有不同的隔斷,用來點燃氫氣,使其受到湍流的影響​​,並測量了效果。

數據顯示,管中爆炸的結果與模擬相符。之後,研究人員展示了他們的理論同樣可以模擬從爆燃到爆轟的轉變是如何在SN1a爆發中發生的。

【圖:互聯網;文:節錄自科學網頁;新聞訊息由林景明提供】

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