천문학

총 에너지 및 겉보기 볼로메트릭 크기

총 에너지 및 겉보기 볼로메트릭 크기


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그래서 나는 다음과 같은 질문을 받았습니다.

전형적인 Ia형 초신성은 $10^{44} mathrm{J}$를 방출합니다. 인간이 실험한 모든 핵무기는 총 약 $2 imes10^{6} mathrm{TJ}$의 에너지를 방출했습니다. 초신성 에너지가 태양의 거리에서 방출된다고 가정합니다. 핵무기 에너지가 둘 다 동일한 겉보기 볼로메트릭 크기를 갖는 것처럼 보이게 하려면 망막에 얼마나 가깝게 방출되어야 하는지 결정하십시오.

내가 가지고있는 문제는 일반적으로 이것이 총 줄에있는 초당 줄을 가져야하는 겉보기 크기입니다.

볼로메트릭 크기를 사용하면 총 전력이 언급될 때 초당 줄로 가정한다는 자동 가정이 있습니까?

누군가 조언해 주시겠습니까?

나는 이 질문에 대한 직접적인 답을 찾고 있는 것이 아니라 단지 전체 에너지가 사용된 이유에 대해 혼란스럽다는 점을 지적하고 싶습니다. 나는 더 혼란스러워 보이는 위키 게시물을 읽었습니다. 위의 질문을 책의 예로 사용했습니다.


크기 시스템이 어떻게 파생되는지 살펴보면 일반적으로 다음과 유사한 방정식으로 시작합니다.

$$ 100 ^ {(m_1-m_2) / 5} = frac {F_2} {F_1} $$

여기서 $m$는 겉보기 크기이고 $F$는 플럭스입니다. 아래 첨자는 두 개의 다른 객체를 나타냅니다. 이 방정식은 정의에 따라 1등급 별이 6등급 별보다 100배 더 밝다는 사실에서 직접 파생됩니다.

이제 위의 방정식을 보면 오른쪽이 플럭스의 비율이며 반드시 단위가 없음을 알 수 있습니다. 이것이 실제로 의미하는 것은 $mathrm{J s^{-1} m^{-2}}$, $mathrm{J s^{-1}}$ 단위의 광도 또는 $mathrm{J s^{-1}}$ 단위의 전력. 유일한 제약은 비율이 단위가 없는 상태로 유지되도록 두 소스에 대해 동일한 "밝기 유형"(더 나은 용어가 필요하지 않은 경우)을 고려해야 한다는 것입니다. 즉, 한 별에는 플럭스를 사용하고 다른 별에는 전원을 사용할 수 없습니다. 둘 다 유동적이거나 둘 다 권력이어야 합니다. 귀하의 경우 총 에너지 출력이 주어지며, 이는 둘 다 그냥 폭발이기 때문에 동일한 시간 규모에서 발생한다고 가정할 수 있습니다.

솔직히 말해서, 당신의 문제는 실제로 그 지식에 의존하지 않습니다. 사실, 당신의 문제는 $ m_1 = m_2 $라고 가정하기 때문에 매우 간단 해집니다. 이는 두 소스로부터의 플럭스 비율이 위의 방정식에 의해 단일성을 의미한다는 것을 의미합니다. $F_1 = F_2$라고 말하고 플럭스를 광도 및 거리와 연관시키고 미지수를 해결하면 됩니다.


당신은 끔찍한 질문을 받았고 당신의 혼란은 완전히 정당화되었습니다.

크기 시스템은 단위 시간 간격당 받은 에너지의 척도인 물체의 밝기 척도입니다.

각각의 경우에 에너지가 방출되는 특징적인 시간 척도를 모르면 답할 수 없습니다. 초신성과 폭탄의 경우 에너지 방출에 대한 시간 척도는 여러 자릿수에 따라 다릅니다. Ia형 초신성은 2-3주 동안 지속되는 볼로메트릭 광도 곡선을 가지고 있습니다(예: Scalzo et al. 2014의 그림 6 참조). , 최고 $10^{36}$ Watts.

이를 감안할 때 우리는 태양의 볼로메트릭 광도 $3.8 imes 10^{26}$ Watts와 -26.8의 겉보기 볼로메트릭 크기와 비교하여 태양 거리에서 Ia형 초신성의 피크 겉보기 볼로메트릭 크기가 다음과 같다고 추정할 수 있습니다. -50.3이 됩니다.

핵폭발로 똑같은 일을 할 수는 없습니다. 그들은 몇 초 동안 지속됩니다(광 출력 측면에서). 아니면 인류가 핵무기를 가지고 있었던 70년 동안의 평균 흐름을 취한다고 가정하려는 건가요? 이 폭발적인 에너지가 방출되는 일종의 시간 척도가 주어지지 않는 한 문제는 넌센스입니다. 당신이 할 수 있는 유일한 건전한 일은 (a) ~70년을 사용하는 것입니다(사실, 대부분의 에너지는 1950년대와 1960년대 초반에 방출되었습니다) (b) 단일 핵폭발 기간을 사용하거나 (c) (그리고 나는 상상하다 의도한 것) 일반적인 Ia형 초신성과 비슷한 지속 시간을 사용하여 질문이 시작되어야 합니다. "X와 Y의 총 에너지가 비슷한 시간 단위로 방출된다고 상상해 보세요..."



코멘트:

  1. Faine

    전적으로 귀하의 의견을 공유합니다. 그 안에서도 뭔가 생각합니다, 그것은 훌륭한 아이디어입니다.

  2. Taburer

    게시물의 저자에게 감사합니다 !!

  3. Tedman

    당연히이 문제에 대한 도움을 주셔서 감사합니다.

  4. Kolinkar

    그 안에 무언가가 있습니다. 이 질문에 도움을 주셔서 감사합니다. 나는 이것을 몰랐다.

  5. Cary

    이것은 단순히 아름다운 문구입니다

  6. Tedmund

    예, 이제 명확합니다 ... 그리고 즉시 이해하지 못했습니다.

  7. Abiram

    고마워, 맛있다!



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