Ondas de choque na astrofísica - Shock waves in astrophysics
As ondas de choque são comuns em ambientes astrofísicos .
Por causa da baixa densidade ambiente , a maioria dos choques astronômicos não tem colisão . Isso significa que os choques não são formados por colisões de Coulomb de dois corpos , uma vez que o caminho livre médio para essas colisões é muito grande, muitas vezes excedendo o tamanho do sistema. Esses choques foram teorizados pela primeira vez por De Hoffmann e Teller, que estudaram ondas de choque em fluidos magnetizados com condutividade infinita. O mecanismo preciso para dissipação de energia e geração de entropia em tais choques ainda está sob investigação, mas é amplamente aceito que o mecanismo geral que conduz esses choques consiste na interação de partículas de onda e instabilidades de plasma , que operam na escala de profundidade da pele do plasma , que é normalmente muito mais curto do que o caminho livre médio.
Sabe-se que choques sem colisão estão associados a partículas de altíssima energia , embora não tenha sido estabelecido definitivamente se os fótons de alta energia observados são emitidos por prótons , elétrons ou ambos. Em geral, acredita-se que as partículas energéticas são aceleradas pelo mecanismo de aceleração de Fermi . É geralmente aceito que choques causados por remanescentes de supernovas em expansão no meio interestelar aceleram os raios cósmicos medidos acima da atmosfera da Terra.
Ondas de choque em ambientes estelares, como choques dentro de uma explosão de supernova de colapso de núcleo, muitas vezes se tornam choques mediados por radiação. Esses choques são formados por fótons que colidem com os elétrons da matéria, e a jusante desses choques é dominada pela densidade de energia da radiação em vez da energia térmica da matéria.
Um tipo importante de choque astrofísico é o choque relativístico, no qual a velocidade do choque é uma fração não desprezível da velocidade da luz. Esses choques são exclusivos de ambientes astrofísicos e podem ser sem colisão ou mediados por radiação. Choques relativísticos são teoricamente esperados em explosões de raios gama , jatos de núcleos galácticos ativos e em alguns tipos de supernovas.
Exemplos
- Ondas de choque interplanetárias devido a erupções solares e ejeções de massa coronal , e originalmente descobertas por meio de começos súbitos geomagnéticos .
- Os choques de proa se formaram em torno de planetas em ventos estelares e, às vezes, em torno das próprias estrelas.
- Remanescentes de supernovas conduzindo um choque através do meio interestelar (ISM).
- Choques viajando através de uma estrela massiva enquanto ela explode em uma supernova em colapso do núcleo .
- Choques no gás interestelar , causados por uma colisão entre nuvens moleculares ou por um colapso gravitacional de uma nuvem.
- Choques de acreção na borda dos aglomerados de galáxias .
Referências
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