超新星とは、どのような星をいうのですか。何故爆発するのですか。
其の後、どうなってしまうのですか。
教えてください。

A 回答 (2件)

>>超新星とは、どのような星をいうのですか。


太陽の10倍以上の質量をもつ恒星がその末期に、熱核反応の暴走をおこしてその質量の大半を吹き飛ばしてしまう現象を超新星(タイプ(2)型の超新星)といいます。

>>何故爆発するのですか。
水素やヘリウムなど、もともと恒星を構成していた(←シャレにあらず)元素は次々に核融合を起こして最終的には鉄になりますが、この鉄は容易には核融合を起こしません。
しかしある臨界温度(50億K程度)を超えると鉄は一気に光分解を起こし、融合を始めます。
ところが鉄より軽い元素の融合反応がすべて発熱反応なのに対し、鉄の反応は吸熱反応です。
このため内核の温度と圧力が急激に低下し、支えを失った外側の物質が一気に内核に落ち込み、激しい反応を起こします。
これはそれまで恒星の活動を維持してきた核反応とはまったく違う激烈なものなので、恒星物質の大半はその圧力で吹き飛ばされてしまうのです。

>>其の後、どうなってしまうのですか。
爆発の圧力で内核は縮退して中性子星(じゅうぶん質量が大きい星だとブラックホール)になってしまいます。
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超新星とは、名前とは逆に星の最期の状態です。

爆発の光が星の誕生と間違われて名づけられたのが、現在に続いているようです。
その後星の重さにより、ブラックホールになったり、中性子星になったり、星間ガスになって新たな星の材料となったりします。

参考URL:http://www.t3.rim.or.jp/~star/star/starindex.html
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Aベストアンサー

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Aベストアンサー

> 水素やヘリウムは燃え尽きているので
燃え尽きると言うと、その様なイメージになってしまいますよね。

太陽を例にして見ましょう。
太陽全体で核融合が起こっていると、単位時間当たりの水素→ヘリウム等への変換量が多すぎて既に燃え尽きることになると想像できます。

核融合が起こるには、高温高圧が必須であるというのは理解していただけますよね。
太陽で、高温高圧の条件を満たすのは中心に近い所又は表面ではなくかなり内側に位置するところと言うのは理解してもらえると思います。
表面では高温の条件は満たすが、高圧の条件を満たさないので、プラズマ状になっているが核融合は起こらないと言うのも理解してもらえると思います。

さて、恒星の半径の半分から内側で高温高圧の条件を満たして核融合が起こるが、半径の半分の外側では高圧の条件が満たせないので核融合が起こらないと想定します。
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この為、核融合の条件を満たす範囲のものが燃え尽きたと言ってもまだまだ大量の水素やヘリウムが残っていると言うのも理解できると思いますが、どうでしょうか?

> 水素やヘリウムは燃え尽きているので
燃え尽きると言うと、その様なイメージになってしまいますよね。

太陽を例にして見ましょう。
太陽全体で核融合が起こっていると、単位時間当たりの水素→ヘリウム等への変換量が多すぎて既に燃え尽きることになると想像できます。

核融合が起こるには、高温高圧が必須であるというのは理解していただけますよね。
太陽で、高温高圧の条件を満たすのは中心に近い所又は表面ではなくかなり内側に位置するところと言うのは理解してもらえると思います。
表面では高温の条件は...続きを読む

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> 私の昔の記憶では、3~8倍が「中性子星」で、それ以上が「ブラックホール」だったような気がしたのですが、NHKの、しかも科学番組で言っていたので、私の記憶違いは明らかです。

ご記憶で合ってるんじゃないでしょうか。
Wikipediaによると、ブラックホール化する恒星は、太陽質量の10倍、ってなってますから、誤差含みで3~8倍は中性子星でしょう。
但し、中性子星として存在できる限界となると少し話が違います。
中性子星として存在できる質量にはトルマン・オッペンハイマー・ヴォルコフ限界と呼ばれる上限値があって、それを超えるとブラックホールにまで崩壊してしまいます。
その上限値は、太陽質量の1.5倍から2.5倍の範囲と算定されているので、NHKの説明は、こっちのことである可能性もあります。

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但し、白色矮星が周囲の物質を取り込んで、チャンドラセカール限界を超えて中性子星まで崩壊するときは、恒星が一気に中性子星にまで崩壊する時とは、違った爆発をするような気がします。(>未確認)
最近は中性子星とブラックホールの間に、クオーク星の状態が有り得るという説もありますね。

> 「中性子星」になるような恒星は、どのような最期を迎えるのでしょうか?

 一般的な回答で、曖昧な内容になりますが、ご了承下さい。
-----
 恒星は、水素の核融合炉であり、水素を燃料にヘリウムを生成する核融合エネルギーによる放射により、それ自身の重力と均衡して星の半径を保っている。
 また、星の核は、電子の縮退圧という物理的な力により支えられている。
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 この時、鉄より重い金属などの原子も作られる(より重い星の爆発により、より重い元素が作られる)。
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 そのパルス周期は当然ながら非常に正確で、ごく僅かずつ遅くなっていっているだけであるため、その正体が中性子星であると証明されるまでは、地球外知性の証拠ではないかと、取り沙汰されたこともある。
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長くなってすいませんでした。

> 私の昔の記憶では、3~8倍が「中性子星」で、それ以上が「ブラックホール」だったような気がしたのですが、NHKの、しかも科学番組で言っていたので、私の記憶違いは明らかです。

ご記憶で合ってるんじゃないでしょうか。
Wikipediaによると、ブラックホール化する恒星は、太陽質量の10倍、ってなってますから、誤差含みで3~8倍は中性子星でしょう。
但し、中性子星として存在できる限界となると少し話が違います。
中性子星として存在できる質量にはトルマン・オッペンハイマー・ヴォルコフ限界と呼ばれる...続きを読む

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恒星進化論--超新星
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