الوسم المحفوظات: التحول دوبلر

هي مصادر راديو وأشعة جاما رشقات نارية اللمعية ازدهار?

تم نشر هذه المقالة في المجلة الدولية للفيزياء الحديثة D (IJMP–D) في 2007. وسرعان ما أصبح أعلى ينفذ المادة من المجلة من قبل يناير 2008.

على الرغم من أنه قد يبدو وكأنه مادة الفيزياء النواة الصلبة, بل هو في الواقع طلب من البصيرة الفلسفية تتخلل هذه بلوق وكتابي.

هذا الإصدار يحتوي على بلوق مجردة, مقدمة واستنتاجات. النسخة الكاملة من المقال متاح على شكل ملف PDF.

مجلة المرجعي: IJMP-D كاملة. 16, لا. 6 (2007) ص. 983–1000.

.

مجردة

تليين الشفق GRB يتحمل التشابه الملحوظ في تطور تردد في دويا قويا. في الواجهة الأمامية للطفرة مخروط الصوتية, التردد هو لانهائي, مثل الكثير من انفجار أشعة غاما (GRB). داخل مخروط, تردد يتناقص بسرعة إلى نطاقات تحت الصوتية ويظهر مصدر الصوت في مكانين في نفس الوقت, محاكاة مصادر الراديو مزدوجة الفصوص. على الرغم من أن “اللمعية” طفرة ينتهك الثابتية لورنتز وبالتالي ممنوع, ومن المغري للعمل على التفاصيل ومقارنتها مع البيانات الموجودة. ومما يعزز هذا الإغراء مزيد من superluminality وحظ في الكائنات السماوية المرتبطة مصادر الإذاعة وبعض GRBs. في هذه المقالة, نحسب التباين الزماني والمكاني للترددات لوحظ من طفرة اللمعية افتراضية وإظهار التشابه الملحوظ بين حساباتنا والملاحظات الحالية.

مقدمة

يتم إنشاء دويا قويا عندما كائن انبعاث الصوت يمر من خلال وسيلة أسرع من سرعة الصوت في تلك الوسيلة. كما تقطع الكائن المتوسط, الصوت تنبعث منه يخلق اجهة الموجة المخروطية, كما هو مبين في الشكل 1. تردد الصوت في هذا اجهة الموجة هو لانهائي بسبب التحول دوبلر. تردد وراء واجهة الموجة المخروطية يسقط بشكل كبير وسرعان ما يصل مجموعة تحت الصوتية. تطور هذا التردد هو مماثلا لشفق تطور انفجار أشعة جاما (GRB).

Sonic Boom
الرقم 1:. تطور تردد الموجات الصوتية نتيجة لتأثير دوبلر في الحركة الأسرع من الصوت. الكائن S الأسرع من الصوت تتحرك على طول السهم. الموجات الصوتية هي "مقلوب" بسبب الحركة, ذلك أن الموجات المنبعثة في وجهتي نظر مختلفتين في الدمج مسار وتصل المراقب (في O) في نفس الوقت. عندما يضرب اجهة الموجة المراقب, التردد هو اللانهاية. بعد ذلك, تردد يتناقص بسرعة.

غاما راي دوي هي قصيرة جدا, ولكن ومضات مكثفة من \gamma الأشعة في السماء, دائم من أجزاء قليلة من الثانية إلى عدة دقائق, ويعتقد حاليا أن تنبثق من الانهيارات الكارثية ممتاز. ومضات قصيرة (انبعاثات سريعة) ويعقبه الشفق الطاقات ليونة تدريجيا. وهكذا, الأولي \gamma يتم استبدال أشعة فورا بواسطة الأشعة السينية, الضوء وحتى موجات تردد الراديو. وقد عرفت هذه تليين من الطيف لبعض الوقت, ووصف لأول مرة باستخدام hypernova (كرة نارية) نموذج. في هذا النموذج, كرة نارية توسيع relativistically تنتج \gamma الانبعاثات, وطيف يخفف ويبرد نارية أسفل. نموذج بحساب الطاقة المنطلقة في \gamma المنطقة، 10^ {53}10^ {54} ergs في بضع ثوان. هذا انتاج الطاقة يشبه حول 1000 مرات مجموع الطاقة الصادرة عن الشمس يزيد من عمر البطارية بالكامل.

في الآونة الأخيرة, وقد استخدم اضمحلال معكوس من الطاقة الذروة مع اختلاف وقت ثابت لتناسب تجريبيا تطور الوقت لوحظ من الطاقة الذروة باستخدام نموذج collapsar. وفقا لهذا النموذج, يتم إنتاج GRBs عندما تبدد الطاقة النسبية للتدفقات عالية في الانهيارات النجمية, مع الطائرات الإشعاع الناتجة الزاوية بشكل صحيح مع الاحترام لدينا خط البصر. ويقدر نموذج collapsar انتاج الطاقة أقل لأن إطلاق الطاقة ليس الخواص, ولكن تتركز على طول طائرات. لكن, معدل الأحداث collapsar لابد من تصحيح لجزء من الزاوية الصلبة داخل الطائرات الإشعاع التي يمكن أن تظهر كما GRBs. ويلاحظ GRBs تقريبا بمعدل مرة واحدة يوميا. وهكذا, المعدل المتوقع للأحداث الكارثية المحرك لGRBs هو من أجل من 10^410^6 في اليوم. بسبب هذه العلاقة عكسية بين معدل انتاج الطاقة ويقدر, مجموع الطاقة صدر في الملحوظ GRB لا يزال هو نفسه.

إذا كنا نفكر في GRB كما أثر مماثل للطفرة الصوتية في الحركة الأسرع من الصوت, متطلبات الطاقة كارثيا يفترض يصبح غير ضروري. ميزة أخرى من تصورنا للكائن هي الأسرع من الصوت الذي نسمعه مصدر الصوت في موقعين مختلفين كما في نفس الوقت, كما هو موضح في الشكل 2. هذا التأثير الغريب يحدث لأن الموجات الصوتية المنبعثة في وجهتي نظر مختلفتين في مسار الكائن الأسرع من الصوت تصل إلى المراقب في نفس اللحظة في الوقت المناسب. النتيجة النهائية لهذا التأثير هو تصور من زوج تراجع بشكل متناظر من مصادر الصوت, التي, في العالم اللمعية, هو وصفا جيدا من مصادر إذاعية متماثل (مصدر راديو مزدوج المرتبطة المجرة نواة أو DRAGN).

superluminality
الرقم 2:. الكائن تطير من إلى A من خلال و B بسرعة تفوق سرعة الصوت ثابتة. تخيل أن الكائن تنبعث الصوت أثناء السفر لها. الصوت المنبعث عند نقطة (التي تقع بالقرب من نقطة أقرب نقطة B) يصل المراقب في O قبل تنبعث صوت في وقت سابق في . لحظة عندما صوت على نقطة سابقة يصل إلى مراقب, الصوت المنبعث في وقت لاحق من ذلك بكثير A تصل أيضا O. هكذا, الصوت المنبعث في A و يصل المراقب في نفس الوقت, إعطاء الانطباع بأن الكائن في هاتين النقطتين في نفس الوقت. وبعبارة أخرى, يسمع المراقب كائنين تتحرك بعيدا عن الكائن بدلا من واحد حقيقي.

مصادر الراديو عادة ما تكون متماثلة ويبدو المرتبطة النوى المجرية, مظاهر تعتبر حاليا من شخصياته الزمكان أو النجوم النيوترونية. فئات مختلفة من تلك الأجسام المرتبطة المجرة النشطة النوى (AGN) وعثر في السنوات الخمسين الماضية. الرقم 3 يظهر المجرة الراديو الدجاجة و, مثال على مثل هذا المصدر الإذاعة واحدة من ألمع الأجسام الراديو. كثير من معالمه شائعة في معظم مصادر الراديو فوق مجرية: الفصوص مزدوجة متماثل, مؤشرا على جوهر, مظهر من الطائرات تغذية الفصوص والنقاط الساخنة. وأفادت بعض الباحثين ميزات kinematical أكثر تفصيلا, مثل الحركة المناسبة من النقاط الساخنة في الفص.

مصادر إذاعية متماثل (المجرة أو خارج المجرة) كما قد تظهر GRBs أن تكون ظواهر متميزة تماما. لكن, تظهر قلوبها تطور مماثل في وقت ذروة الطاقة, ولكن مع ثوابت زمنية مختلفة إلى حد كبير. أطياف تلك الانفجارات تتطور بسرعة من \gamma المنطقة إلى الشفق البصرية أو حتى الترددات اللاسلكية, على غرار التطور الطيفي من النقاط الساخنة من مصدر الراديو لأنها تتحرك من جوهر إلى فصوص. وقد بدأت أوجه شبه أخرى لجذب الانتباه في السنوات الأخيرة.

يستكشف هذا المقال أوجه التشابه بين افتراضية “اللمعية” الطفرة وهذه الظواهر الفيزيائية الفلكية اثنين, على الرغم من أن مثل هذه الطفرة اللمعية محظور بموجب الثابتية لورنتز. علاج GRB كمظهر من مظاهر افتراضية على نتائج الطفرة اللمعية في النموذج الذي يوحد هاتين الظاهرتين ويجعل التوقعات التفصيلية لالكينماتيكا الخاصة.

CygA
الرقم 3:.الطائرة الإذاعة والفصوص في المجرة الراديو hyperluminous الدجاجة و. النقاط الساخنة في الفص اثنين, المنطقة الأساسية والطائرات هي واضحة للعيان. (مستنسخة من مجاملة صورة NRAO / AUI.)

الاستنتاجات

في هذه المقالة, ونحن ننظر في تطور المكانية والزمانية لكائن الأسرع من الصوت (سواء في موقفها وتردد الصوت نسمع). أظهرنا أنه يشبه GRBs وDRAGNs إذا كنا تمديد الحسابات للضوء, على الرغم من أن الطفرة اللمعية سوف يستلزم الحركة superluminal وبالتالي ممنوع.

هذا على الرغم من صعوبة, قدمنا ​​نموذج موحد لغاما راي دوي وطائرة مثل مصادر إذاعية على أساس الحركة superluminal السائبة. أظهرنا أن كائن superluminal واحد تطير عبر مجالنا من الرؤية سوف تظهر لنا كما فصل متماثل من جسمين من جوهر ثابت. باستخدام هذه الحقيقة باعتبارها نموذجا للطائرات متماثل وGRBs, شرحنا خصائصها الحركية كميا. على وجه الخصوص, أظهرنا أن زاوية الفصل بين النقاط الساخنة كانت مكافئ في الوقت المناسب, وكانت زحزحات الحمراء من النقاط الساخنة اثنين متطابقة تقريبا مع بعضها البعض. حتى أن أطياف هي النقاط الساخنة في المنطقة الترددات الراديوية ويفسر بافتراض الحركة hyperluminal وما يترتب عليه من الانزياح نحو الأحمر للإشعاع الجسم الأسود نجم نموذجية. تطور الزمني للإشعاع الجسم الأسود لكائن superluminal يتسق تماما مع تليين أطياف وحظ في GRBs ومصادر الراديو. وبالإضافة إلى ذلك, يشرح نموذجنا لماذا هناك تحولا كبيرا الأزرق في مناطق رئيسية من مصادر الراديو, لماذا يبدو مصادر إذاعية أن تترافق مع المجرات الضوئية ولماذا تظهر GRBs في النقاط العشوائية مع أي إشارة مسبقة من مظهرهم وشيك.

على الرغم من أنه لا يعالج قضايا علم الطاقة (أصل superluminality), ويعرض نموذج لدينا خيار للفضول على أساس كيف كنا إدراك الحركة superluminal افتراضية. قدمنا ​​مجموعة من التكهنات وقارنوها إلى البيانات الموجودة من DRAGNs وGRBs. الميزات مثل زرقة من جوهر, التماثل من الفص, عابر \gamma ورشقات نارية X-راي, تطور يقاس من أطياف طول كل طائرة تجد تفسيرات طبيعية وبسيطة في هذا النموذج والآثار الحسية. شجع هذا النجاح الأولي, قد نقبل نموذجنا على أساس الطفرة اللمعية كنموذج عمل لهذه الظواهر الفيزيائية الفلكية.

لابد من التأكيد على أن الآثار الحسية يمكن أن تنكر انتهاكات واضحة كما في الفيزياء التقليدية. مثال على مثل هذا التأثير هو الحركة superluminal واضحة, الذي أوضح والمتوقعة في إطار نظرية النسبية الخاصة حتى قبل لوحظ في الواقع. على الرغم من أن مراقبة الحركة superluminal كانت نقطة الانطلاق وراء الأعمال التي عرضت في هذه المقالة, انها ليست بأي حال مؤشرا على صحة نموذجنا. ويرد التشابه بين دويا قويا وطفرة اللمعية افتراضية في تطور المكانية والزمانية والطيفية هنا كما غريبة, وإن كان ذلك ربما غير سليمة, الأساس لنموذجنا.

يمكن للمرء أن, لكن, يقولون أن نظرية النسبية الخاصة (ريال) لا تتعامل مع superluminality و, ول, superluminal الحركة واللمعية الطفرات لا تتعارض مع ريال. كما يتضح من البيانات فتح ورقة أينشتاين الأصلية, الدافع الأساسي لريال هو صياغة طردي من معادلات ماكسويل, الأمر الذي يتطلب تحولا تنسيق تستنبط بالاستناد جزئيا في وقت السفر ضوء (LTT) الآثار, وجزئيا على افتراض أن يسافر الضوء بنفس السرعة فيما يتعلق بجميع الأطر بالقصور الذاتي. على الرغم من هذا الاعتماد على LTT, ويفترض آثار LTT حاليا تطبيق على الزمكان أن يطيع ريال. ريال هو إعادة تعريف الزمان والمكان (أو, بشكل عام, الواقع) من أجل استيعاب اثنين من المسلمات الأساسية. ومن المحتمل أن يكون هناك بنية أعمق إلى الزمكان, منها ريال فقط تصورنا, تصفيتها من خلال الآثار LTT. قبل التعامل معها بوصفها ضربا من الوهم البصري ليتم تطبيقها على الزمكان أن يطيع ريال, قد نكون عد لهم مزدوج. نحن قد تجنب العد المزدوج بواسطة الفصل بين التغاير من معادلات ماكسويل من الجزء تنسيق التحولات ريال. علاج آثار LTT بشكل منفصل (دون عازيا عواقبها على الطبيعة الأساسية للمكان والزمان), نحن يمكن أن تستوعب superluminality والحصول على تفسيرات أنيقة من الظواهر الفيزيائية الفلكية الموضحة في هذه المقالة. لدينا تفسير موحد لGRBs ومصادر الإذاعة متماثل, ول, وقد آثار بعيدة كما فهمنا الأساسي لطبيعة المكان والزمان.


الصورة من قبل غودارد صور وفيديو