Насколько быстро происходят астрономические события?

15

Я видел довольно много новостей об астрономии, но я не очень хорошо знаю, как она работает или как люди ее наблюдают. Это заставило меня задуматься: если я захочу посмотреть, например, сверхновую, как долго мне придется искать ее, чтобы посмотреть все «событие»? Или такие события, как НАСА « видя что-то выходящее из черной дыры », они «смотрели» на черную дыру, когда что-то выходило очень быстро, или они наблюдали это месяцами? Или, может быть, рождение черной дыры?

Теперь я знаю черные дыры, которые исчезают через несколько триллионов лет, мне просто интересно, сколько времени требуется астрономам для наблюдения за такими событиями.

Вашингтон А. Рамос
источник
1
Не совсем то же самое, но эта цифра в Rau et al 2012 дает некоторое представление о времени затухания некоторых астрономических переходных процессов. Основное правило заключается в том, что события не могут происходить быстрее, чем время пересечения света в изменяющейся области. Таким образом, если аккреционный диск с черной дырой изменяется на 1 световой день в зависимости от изменения яркости, то это время составляет 1 день. Менее мелкие источники могут меняться быстрее.
астроснайпер
Сколько времени нужно, чтобы сгорела звезда? То есть когда начинается настоящий коллапс?
дб
1
Ответ на этот вопрос во многом зависит от того, как вы определяете, когда «событие» начинается и заканчивается.
вероятно, кто-то

Ответы:

10

Сверхновая (и многие другие интересные события) начинается внезапно - вспышка нейтрино, которая длится всего доли секунды, но затем различные аспекты события проявляются в течение минут, дней, часов или лет. В течение нескольких лет астрономическое сообщество разрабатывает все более изощренные способы борьбы с такими событиями на ранних этапах. Инструменты с очень широким полем зрения (гравитационные обсерватории, нейтринные обсерватории, детекторы гамма-излучения на спутниках) первоначально обнаруживают события и вводят в сеть первые сети роботизированных телескопов, а затем людей и еще большие телескопы, чтобы попытаться получить столько информации, сколько возможно о насильственных и быстро развивающихся ранних стадиях. Смотрите, например, http://growth.caltech.edu/

Другие вещи медленнее. Событие «что-то из черной дыры» (не совсем так, просто что-то, происходящее из очень близко к черной дыре) занимает много времени, это был только первый случай, когда они наблюдали эту черную дыру с помощью правильного инструмента ,

Стив Линтон
источник
10

Как описано в других ответах, большинство астрономических событий варьируются в довольно длительных временных масштабах. Даже сверхновая, которая начинается внезапно, имеет последующую кривую блеска, которая достигает пика, а затем затухает обычно в течение многих месяцев. Тем не менее, есть некоторые более короткие события.

В недавних наблюдениях гравитационных волн LIGO заключительная стадия вдохновения и слияния двойных черных дыр или нейтронных звезд генерирует детектируемый сигнал GW менее чем за секунду.

Другие краткосрочные астрономические наблюдения происходят в Солнечной системе. Конечно, Солнце и планеты движутся по небу в течение года, и Луна непрерывно меняет свою фазу, повторяясь примерно каждый месяц. Периодические солнечные и лунные затмения происходят в течение нескольких часов, а полное солнечное затмение длится всего несколько минут. Подобные временные рамки применяются к другим транзитам Солнечной системы. Оккультизации, когда объект солнечной системы проходит перед звездой, почти мгновенны для визуального наблюдателя. Метеорные следы в атмосфере распространены и редко видны дольше нескольких секунд.

amateurAstro
источник
Но действительно ли эта сверхновая длится так долго? Бум заканчивается очень быстро, свет после - это то, что испускается сдуваемым материалом. Обычно мы рассматриваем этот свет как часть сверхновой, но я не думаю, что это действительно правильно.
Лорен Печтел
2
Отметим также, что, хотя окончательная спираль и слияние черных дыр длится менее секунды, «все остальное» (когда два объекта гравитационно связаны друг с другом), приводящее к этому моменту, занимает миллионы лет. @LorenPechtel Также учтите, что свет может удаляться от нас, отражаться от другого материала в системе и снова отражаться к нам, так что это не просто излучение "послесвечения".
Draco18s больше не доверяет SE
@ Draco18s С вашими черными дырами нарастают миллионы или миллиарды лет, небольшая доля секунды, а затем ударная волна распространяется. Три эффекта, а не один.
Лорен Печтел
1
@LorenPechtel, я согласен, бинарные системы очень долго закручиваются в спираль, прежде чем теряют достаточно энергии, выделяя GW для слияния. Это не меняет того факта, что я указал, что LIGO может определять только последний короткий импульс самого сильного GW, ведущего к слиянию. Существование события слияния и существенные подробности о массах, спинах и т. Д. Объектов слияния извлекаются посредством моделирования из этого короткого сигнала. Другие наблюдения гамма-всплеска или более позднего рентгеновского излучения ударной волны, взаимодействующей с окружающим веществом, предоставляют дополнительную информацию и подтверждение.
любительскоеАстро
1
@LorenPechtel Часть моего комментария перед вашим именем была больше адресована любителям. И, кроме того, он включал эту информацию («последний в спирали и слияние»), но я специально указывал, что подготовка длилась очень долго, и что он вообще не упоминал об этом. Тот факт, что финальная спираль и ударная волна являются отдельными событиями, не имел значения.
Draco18s больше не доверяет SE
3

В нашей галактике сверхновые, видимые с Земли, являются очень редкими событиями, поэтому, если вы будете ждать, пока астрономы поднимет тревогу, когда они увидят следующую, вам, возможно, придется ждать сотни лет. Перспективы увидеть кого-то в далеких галактиках намного лучше, но даже в этом случае они не являются повседневными событиями. Шансы увидеть его с самого начала, когда звезда коллапсирует и взрывается, почти не существуют, потому что, когда они происходят, они должны достичь значительной яркости, чтобы стать заметными с Земли. Тем не менее, поиск сверхновых - это то, что может сделать хорошо экипированный любитель, но это требует большого терпения. Что касается пучков энергичных частиц, которые испускают некоторые черные дыры, они возникают не из самой черной дыры, а из вещества в аккреционном диске, который ускоряется полюсами магнитного поля черной дыры.

Майкл Уолсби
источник
2

Ответ в том, что некоторые явления невероятно быстрые. Другие занимают миллиарды или триллионы лет (или больше). Но большинство наблюдаемых событий происходят не один раз. Таким образом, мы можем наблюдать за более длинными событиями много раз и наблюдать «снимки» множества разных времен во время процесса и интерполировать, чтобы получить процесс в целом.

Stilez
источник
2

Ваш вопрос мне кажется больше касающимся человечества, чем астрономии. Мы определяем, что нам интересно: нет физического закона относительно того, что «интересно».

«Интересная» часть сверхновой может занять пару месяцев (когда она станет самой яркой), однако, если мы сможем предсказать, когда звезда станет сверхновой в течение десяти лет, это увеличит окно «интереса».

Солнце наблюдалось людьми до тех пор, пока люди существуют. Мы все еще находим это интересным. Теперь мы знаем об этом гораздо больше, чем когда люди впервые появились на Земле.

Короче говоря, длина интересного события полностью зависит от нас, и каждый тип интересного события будет иметь свою собственную типичную длину. Это могут быть миллисекунды до тысячелетий.

CJ Деннис
источник
1

Вселенная довольно устойчива в том смысле, что, если физика допускает конкретную ситуацию, во вселенной обычно будет какое-то место или время, когда возникнет такая ситуация. Таким образом, в любых временных масштабах, разрешенных физикой, во Вселенной будут наблюдаться астрофизические явления, происходящие в этих временных масштабах.

Это долгий способ дать ответ «как можно быстрее и медленнее, и все, что между ними».

NeutronStar
источник