Frage:
Warum sehen wir nicht mehr Supernovae in unserer Galaxie?
mgr326639
2016-06-04 21:19:35 UTC
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Ich habe dies auf der Wikipedia-Seite zu Supernovae gefunden:

Die gesamte Supernova-Rate in unserer Galaxie wird auf etwa 4,6 pro Jahrhundert oder eine alle 22 geschätzt Jahre, obwohl wir seit mehreren Jahrhunderten keinen mehr beobachtet haben.

Das klingt für mich nach einem verrückten Ereignis.

Es hat sich bewährt Ich war neugierig auf die Zahlen und habe mein Wissen über die Poisson-Distribution aufgefrischt. Es ist nicht angegeben, wie viele Jahrhunderte wir keine Supernova gesehen haben, aber nehmen wir an, dass es nur zwei sind.

Wenn durchschnittlich 9,2 Supernovae pro 2 Jahrhunderte auftreten, kann die Chance bestehen, in einem Zeitraum von zwei Jahrhunderten genau 9 zu haben berechnet werden mit:

$$ p (k) = {\ lambda ^ k \ times e ^ {- \ lambda} \ over k!} $$

Ausfüllen von $ k = 9 $ span>,

$ $ p (9) = {9.2 ^ 9 \ times e ^ {- 9.2} \ over 9!} = 0.1315 $$ span>

Die Wahrscheinlichkeit, dass es keine einzige Supernova in zwei gibt Die Jahrhundertperiode ist:

$$ p (0) = {9,2 ^ 0 \ times e ^ {- 9,2} \ over 0!} = 0,00010104 $$

Das ist eine Chance von 1 zu 10.000. Wenn "mehrere" 3 Jahrhunderte bedeuten, beträgt die Wahrscheinlichkeit, keine Supernova zu haben, nur 1 zu 100.000.

Daraus kann ich nur schließen, dass Supernovae tatsächlich in der Milch aufgetreten sind So wie in den letzten zwei Jahrhunderten, aber dass wir keinen von ihnen gesehen gesehen haben.

Aber jetzt bin ich verwirrt. Ich las über Supernovae, die in Milliarden von Lichtjahren von hier aus in Galaxien passiert sind und seit Tagen als hellste Lichtquelle am Himmel leuchten. Sicherlich könnten wir alle Supernovae, die in unserer Milchstraße (nicht mehr als 100.000 Lichtjahre entfernt) vorkommen, mit bloßem Auge sehen, geschweige denn mit Teleskopen?

Sind einige Supernovae so viel super als andere? Sind alle Supernovae der Milchstraße mit bloßem Auge sichtbar?

Ein interessantes Gegenbeispiel ist [Cassiopeia A] (https://en.wikipedia.org/wiki/Cassiopeia_A), das für Beobachter auf der Erde nicht weithin sichtbar gewesen wäre, da Staub den größten Teil des im * sichtbaren * Teil emittierten Lichts absorbierte des Spektrums. Es gibt einige Hinweise darauf, dass einige Beobachtungen gemacht wurden (dies wäre im 17. Jahrhundert gewesen), aber es gibt keine endgültigen Hinweise.
Vier antworten:
userLTK
2016-06-05 00:34:28 UTC
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Daraus kann ich nur den Schluss ziehen, dass Supernovae in den letzten zwei Jahrhunderten tatsächlich in der Milchstraße aufgetreten sind, wir aber keine davon gesehen haben.

Aber jetzt bin ich verwirrt. Ich las über Supernovae, die in Milliarden von Lichtjahren von hier aus in Galaxien passiert sind und seit Tagen als hellste Lichtquelle am Himmel leuchten. Sicherlich könnten wir alle Supernovae sehen, die in unserer Milchstraße vorkommen.

Ein Problem bei der Schätzung, wie viele Supernovae in der Milchstraße in den letzten zwei Jahrhunderten passiert sind, ist, dass die Reste einer Supernova sind viel dunkler als die Nova selbst und viel schwerer zu finden. Mehrere Supernovae könnten in den letzten 2 Jahrhunderten in der Milchstraße passiert sein und unentdeckt geblieben sein - und nur aus Gründen der Klarheit definieren wir das Datum einer Supernova durch das Datum, an dem das Licht der Explosion die Erde erreicht, und sagen, dass eine Nova "passiert" ist. in den letzten 200 Jahren bezieht sich auf das Datum, an dem das Licht des Ereignisses die Erde erreichte, nicht auf das tatsächliche Datum des Ereignisses, das Sie wahrscheinlich bereits kennen, sondern nur zur Verdeutlichung.

Nehmen wir also an, das Licht einer Supernova hat vor etwa 50 Jahren die Erde erreicht, aber es fand auf der anderen Seite der Galaxie statt. Um das zu finden, müssten wir auf der anderen Seite der Galaxie nach einem Nebel suchen, und das ist schwer zu erkennen. Ähnlich wie bei der Suche nach dem theoretischen Planeten Neun erfordert das Auffinden alter Supernova-Überreste auf der anderen Seite der Milchstraße viel Suchen. Selbst mit modernen Teleskopen ist es immer noch eine Nadel im Heuhaufen, und besonders wenn die Sicht durch Staub blockiert ist, wie es ein Großteil der Milchstraße ist.

1985 wurde ein Supernova-Überrest der Milchstraße entdeckt, der Supernova-Überrest G1.9 + 0.3. Es wurde angenommen, dass es um 1868 "passiert" ist, obwohl es unbemerkt blieb und zu diesem Zeitpunkt wahrscheinlich mit bloßem Auge nicht sichtbar war. Es gab wahrscheinlich mehrere andere in jüngerer Zeit als diese. Ohne interstellaren Staub wäre G1.9 + 0.3 sichtbar gewesen. Aus dem obigen Artikel:

Es war eine Supernova vom Typ Ia, von der angenommen wurde, dass sie vor etwa 25.000 Jahren explodierte, und das Signal begann um 1868 die Erde zu erreichen. Das Licht der Supernova wäre bis ins 19. Jahrhundert sichtbar gewesen Astronomen, wäre es nicht durch das dichte Gas und den Staub des Galaktischen Zentrums verdeckt worden.

Ich bin nicht sicher, ob die 4,6 Supernovae pro Jahrhundert aus Ihrem Artikel korrekt sind. Es mag sein, aber die Zahl, die ich gewohnt bin zu hören, ist ungefähr eine pro Jahrhundert. Unabhängig davon, welche Zahl tatsächlich korrekt ist, bedeutet dies immer noch keine hohe mathematische Unwahrscheinlichkeit, da viele Milchstraßen-Novae unbemerkt geblieben wären, wenn sie weit genug entfernt gewesen wären. Kurz gesagt, ich stimme dem zu, was Sie hier gesagt haben:

Ich kann nur zu dem Schluss kommen, dass Supernovae in den letzten zwei Jahrhunderten tatsächlich in der Milchstraße aufgetreten sind, aber wir haben es nicht getan Sehen Sie sich einen von ihnen an.

Hier ist ein verwandter Artikel über die Sichtbarkeit der Milchstraße.

Die Beobachtung einer entfernten Galaxienova ist möglich, wenn wir haben Teleskope in diese Richtung. Eine Nova ist zum Zeitpunkt der Nova viel besser erkennbar. Viel weniger, Jahre später.

Heute jedoch, mit Neutrino-Detektion an 7 Orten auf der ganzen Welt, denke ich, ist es praktisch unmöglich, dass wir eine Supernova in der Milch verpassen würden Übrigens, wir haben gute Chancen, eine in unserem Leben zu sehen, und es ist wahrscheinlich, dass seit etwa 1980 keine mehr aufgetreten ist. Eine Supernova wurde 1987 in der Andromeda-Galaxie durch diese Methode und unser Neutrino entdeckt Die Erkennung hat sich seitdem verbessert, um uns frühzeitig zu warnen und den Ort zu bestimmen.

Was die Sichtbarkeit betrifft, ist die Größe wichtig, aber was noch wichtiger ist, wie nah und wie viel Staub im Weg ist. Die meisten der aufgezeichneten Supernovae waren ziemlich hell und für jemanden, der mit den Sternen am Himmel vertraut war, ziemlich auffällig ( Liste der bekannten Supernovae).

Acht Milchstraßen-Novae wurden aufgezeichnet von der Geschichte und mit bloßem Auge in den letzten 2000 Jahren beobachtet, weit unter der Zahl, die in dieser Zeit hätte passieren sollen. Fünf dieser acht hatten eine Helligkeit von mehr als $ -3 $, was heller als Jupiter ist und von jedem, der mit Sternenkarten vertraut ist, sofort bemerkt worden wäre. Zwei andere hatten Größen um Null, was immer noch heller ist als die meisten Sterne. SN386 war weniger hell, ist aber für chinesische Astronomen immer noch gut sichtbar und aufgezeichnet. Und schließlich war Cassiopeia A ziemlich dunkel, aber es war immer noch zu beobachten. Nur etwa 10% (Schätzung des Baseballstadions) der Milchstraße sind nahe genug und ungehindert genug, um Supernovae bereitzustellen, die sichtbar wahrgenommen werden. Die meisten wären bis vor kurzem unbemerkt geblieben.

Ich hoffe, das ist nicht zu wortreich. Ich kann versuchen, bei Bedarf aufzuräumen.

Eine Nova und eine Supernova sind ganz verschiedene Dinge. Ich denke, vor allem Benutzer von "nova" in Ihrer Antwort sollten "Supernova" sein.
SN 1987 befand sich in der Großen Magellanschen Wolke. Deutlich näher als Andromeda.
Sie sollten Ihre Antwort bearbeiten, um den genannten Informationen von Keith & Rob zu entsprechen.
Rob Jeffries
2016-06-05 01:28:02 UTC
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Erstens ist die von Ihnen angegebene Zahl umstritten und muss sehr erhebliche Unsicherheiten aufweisen. In demselben Wikipedia-Artikel werden auch 3 pro Jahrhundert zitiert.

Zweitens, und was noch wichtiger ist, Sie haben die Staubverdeckung nicht berücksichtigt. Die meisten Supernovae vom Typ II treten in massiven Sternen nahe der galaktischen Ebene auf und sind von einer enormen Auslöschung betroffen.

Wenn wir eine absolute Spitzengröße von etwa -18 und eine visuelle Extinktion von 2 mag pro kpc in der galaktischen Ebene annehmen, müsste sich eine Supernova innerhalb weniger kpc befinden, um ein bemerkenswertes Objekt mit bloßem Auge zu sein.

Wenn wir die Milchstraßenscheibe mit einem Radius von 15 kpc betrachten, umfasst ein Horizont von beispielsweise 3 kpc nur 4% des möglichen Volumens. Wenn es also etwa 4 pro Jahrhundert gibt, wären nur 0,16 pro Jahrhundert bemerkenswerte Objekte mit bloßem Auge.

"Wenn es also 4 pro Jahrhundert gibt, wären nur 0,16 pro Jahrhundert bemerkenswerte Objekte mit bloßem Auge." Sie brechen mir das Herz :(
James K
2016-06-05 00:34:04 UTC
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Einige Supernovae sind super als andere, aber das ist nicht der Grund, warum wir seit 300 Jahren keine mehr beobachtet haben. In den letzten 1000 Jahren gab es 5 oder 6 Supernovae mit bloßem Auge. Es gab sicherlich andere (wie Cassiopeia A und Supernova-Überrest G1.9 + 0.3. Aber sie wurden durch den dichten Staub verborgen und Gas in der Ebene der Galaxie. Einige Regionen des Zentrums der Galaxie weisen im sichtbaren Licht 30 Extinktionsgrößen auf. Dies bedeutet, dass ein SN mit einer Größe von 0 eine Größe von 30 zu haben scheint und im Wesentlichen unsichtbar ist / p>

Obwohl wir Pech hatten: Wir sollten wahrscheinlich erwarten, seit Keplers Stern ein paar Supernovae gesehen zu haben, aber die Wahrscheinlichkeit ist nicht so gering.

HisDivineShadow
2016-08-26 20:42:20 UTC
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Vielleicht vergessen Sie auch, dass die Entfernungen der explodierten Sterne dazu führen, dass wir sie zu unterschiedlichen Zeiten sehen. Angenommen, drei Sterne explodierten in einem bestimmten Jahr, aber einer war 1.000 Lichtjahre entfernt, ein anderer 1.500 Lichtjahre und der dritte 2.000 Lichtjahre. Wir würden diese Novae hier im selben Jahr nicht hier auf der Erde sehen. Während es also durchaus möglich ist, dass es 2 bis 3 Novae pro Jahr gibt, können wir sie (d. H. Wahrscheinlich) viele Jahre auseinander sehen.

Auf der anderen Seite würde uns im selben Jahr hier auf der Erde ein Stern erscheinen, der vor 100 Jahren explodierte, der 100 Lichtjahre entfernt war, und ein weiterer Stern, der vor 500 Jahren explodierte und 500 Lichtjahre entfernt war .

Richtig, aber nicht besonders relevant. Wenn wir beispielsweise alle 100 Jahre 1 Supernova haben und diese zufällig verteilt sind, sehen wir alle 100 Jahre ungefähr 1 Supernova (ohne die Tatsache zu berücksichtigen, dass einige von Gas und / oder Staub verborgen sind). Die 10, die wir in einem bestimmten Jahrtausend sehen, sind nicht innerhalb von 1000 Jahren explodiert, aber die * Rate * wird ungefähr gleich sein.
@KeithThompson werden wir nicht unbedingt eine pro Jahr sehen, selbst wenn sie zufällig verteilt sind, da eine räumlich zufällige Verteilung nicht die gleiche Zeitverteilung auf der Erde erzeugen würde. Daher würden wir wahrscheinlich Klumpen von Novas und Perioden von keiner sehen.
"Klumpen von [Super] novas und Perioden von keiner" stimmen völlig mit einer zufälligen (räumlichen und / oder zeitlichen) Verteilung überein. Mein Punkt ist, dass die Tatsache, dass es bis zu mehreren Zehntausend Jahren dauert, bis das Licht zu uns gelangt, die erwartete Häufigkeit oder Verteilung der von der Erde aus gesehenen Supernovae nicht beeinflusst, vorausgesetzt, die Rate der Supernovae ist über die Zeit einigermaßen konstant. Statistisch gesehen gleicht sich alles im Laufe der Zeit aus.
@KeithThompson "alles gleicht sich im Laufe der Zeit aus", was im Kontext Ihrer Argumentation keinen Sinn ergibt. Die Frage ist nicht, ob sich das Auftreten von Supernova über einen langen Zeitraum ausgleichen wird, sondern warum es in der kurzen Zeitspanne von ein paar Jahrhunderten keine gegeben hat. Eine Erklärung ist die, die ich gegeben habe. Die Knappheit der Supernova bedeutet, dass die Abweichung vom Mittelwert wahrscheinlich auf jeden Fall groß sein wird und die räumliche Verteilung der Supernova von der Erde aus gesehen einen dramatischen Einfluss darauf haben könnte.
Angenommen, es gibt durchschnittlich alle 100 Jahre 1 sichtbare Supernova in der Milchstraße. Wenn das Licht unendlich schnell wäre, würden wir erwarten, durchschnittlich alle 100 Jahre 1 Supernova zu sehen. Bei der endlichen Lichtgeschwindigkeit würde sich jede sichtbare Supernova um beispielsweise 70.000 Jahre verzögern. Die durchschnittliche Häufigkeit von Supernovae von der Erde aus wäre jedoch unverändert. es wäre immer noch 1 alle 100 Jahre. Wenn Sie nicht einverstanden sind, erklären Sie bitte, ob und warum Supernova mehr oder weniger häufig zu erwarten ist.
@KeithThompson Wenn Sie das Problem mit Ihrer Logik nicht sehen, bin ich mir nicht sicher, ob ich es Ihnen weiter beschreiben kann. Wenn wir Ihr Beispiel von 1 pro Jahrhundert nehmen, wird die Zahl, die wir tatsächlich auf der Erde sehen, durch die räumliche Verteilung der Ereignisse verzerrt. Einige Jahrhunderte werden wir 1 sehen, einige werden wir keine sehen, und einige werden wir mehrere sehen. Über einen langen Zeitraum würde der Durchschnitt sicherlich zu 1 tendieren. Die Frage des OP war, warum wir in bestimmten oder sogar möglicherweise mehreren Jahrhunderten keine sehen würden und die räumliche Verteilung ein Grund ist.
Ja, der Durchschnitt würde zu 1 tendieren - und das setzt voraus, dass es alle 100 Jahre genau 1 Supernova gibt. Tatsächlich gibt es das aber nicht. Sie sind mehr oder weniger zufällig sowohl zeitlich als auch räumlich verteilt. Angenommen, es gibt durchschnittlich 1 Supernova pro Jahrhundert, die zu zufälligen Zeiten und an zufälligen Orten in der Milchstraße auftreten. Wenn wir sie so sehen würden, wie sie auftreten, würden wir alle 100 Jahre durchschnittlich 1 Supernova mit einer zufälligen Verteilung sehen. Bei einer endlichen Lichtgeschwindigkeit würden wir wieder alle 100 Jahre durchschnittlich 1 Supernova sehen, mit im Wesentlichen * derselben * zufälligen Verteilung. Es gibt keinen Nettoeffekt.
Sie könnten ein einfaches Programm schreiben, um dies zu simulieren, um zu sehen, ob Ihre Hypothese gültig ist ... Oder vielleicht sollte @Keith es schreiben, da er anscheinend viel Erfahrung im Codieren hat. ;)


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