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超新星和化学爆炸有许多共同之处

科普小知识2022-08-06 12:07:14
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超新星和化学爆炸有许多共同之处

照片来源:科学

地球上巨大的超新星和微小的气体爆炸似乎没有太多的共同点。但是根据一项新的研究,它们的过程基本相同。

不是所有的爆炸都是一样的。例如,烟火是由一种比音速慢的火焰驱动的,这种火焰被称为爆燃。在某些条件下,爆燃可以转化为更强大的爆炸,产生破坏性的冲击波比声速更快。

当然,这种爆炸可能发生在太空中,比如当一颗白矮星爆炸成为一颗被称为1a型超新星(SN1a)的超新星。然而,这些宇宙爆发的确切机制仍然不清楚。这促使研究人员想知道他们是否能通过研究离他们的母星更近的爆发来理清潜在的过程。

研究人员进行了计算机模拟。结果表明,当*气体爆炸遇到强湍流时,其产生的压力波将压缩其前方的未燃气体。这就产生了一种冲击波,其强度不断增加,直到引爆。相关论文最近发表在《科学》杂志上。

为了测试这一理论是否适用于现实世界,研究人员建造了一根长约1米、带有不同隔板的管子来点燃氢气,使其经受湍流,并测量其效果。

数据表明,管内爆炸的结果与模拟一致。然后,研究人员展示了他们的理论如何能够模拟在SN1a爆发中从爆燃到爆炸的相同转变。

研究人员表示,他们的结果为这种转变是如何发生的提供了统一的理论,无论是地球上的化学爆炸还是太空中的热核爆炸。这不仅可以扩大人们对SN1a的理解,而且有助于预测工业事故中何时会发生爆炸。

相关论文信息:https://doi.org/10.1126/science.aau7365