Salida supernova superluminosa

Estaba leyendo sobre cuán poderosas eran las supernovas y descubrí que hay supernovas aún más grandes, también llamadas hipernovas. Creo que se descubrió una gran explosión en 2016 (o fue en 2017). Me gustaría saber a escala humana cuánto poder es eso. Supongamos que un inventor produjera una tecnología de motor que tiene la salida de la supernova superluminosa más grande para proyectar un transbordador espacial. ¿Qué tan rápido se proyectaría hacia adelante la nave espacial? Esa es la salida que empuja el aire para proyectar la nave espacial hacia adelante. ¿Qué velocidad alcanzaría? Una parte de mí quiere decir más rápido que la luz. Me imagino que la nave viajará tan rápido que se desintegraría ya que la materia no puede superar la velocidad de la luz.

¿Qué encontraste en Wikipedia, por ejemplo, la producción de energía de una supernova en comparación con el Sol (¿miles de millones?)? ¿Cuál es la producción de energía del Sol en comparación con una central nuclear (¿miles de millones?)? ¿Cuál es la posibilidad de que su nave espacial pueda aprovechar tal energía (¿cero?)?
Un objeto masivo puede viajar tan cerca de la velocidad de la luz como quiera sin alcanzarla si puede ganar suficiente energía. Ninguna cantidad de energía lo empujará tan rápido como la luz. Y desde el punto de vista de cualquier persona en ese barco, independientemente de la velocidad a la que viajen en relación con algún otro objeto, la luz seguirá viajando a la misma velocidad de la luz (sorpresa) desde su punto de vista que todos los demás miden.

Respuestas (2)

Esto nos pone en el reino de los números tontos.

Una supernova tiene suficiente energía para destrozar una estrella masiva. Poner toda esa energía en un pequeño cuerpo rígido no va a terminar bien.

Una hipernova emite sobre 10 46 Julios. Necesitaremos la fórmula para la energía cinética relatavista. mi = metro C 2 ( γ − 1 ) donde γ depende de la velocidad. La masa del transbordador es de aproximadamente 2 × 10 6 kg, y C 2 = 9 × 10 dieciséis

Asi que 10 46 = ( 2 × 10 6 ) × ( 9 × 10 dieciséis ) ( γ − 1 ) . reorganizando, γ = 5.5 × 10 22 .

en relatividad γ = 1 / 1 − v 2 / C 2 Entonces, incluso esta enorme cantidad de energía no hará que el transbordador vaya más rápido que la luz. Hará que vaya en

99.9999999999999999999999999999999999999999999998%

de la velocidad de la luz.

Si usamos una nave espacial más masiva, como todo el planeta Tierra, obtenemos una gamma de aproximadamente 20000, por lo que la velocidad es solo el 99,995% de c. Si tomamos todo el sistema solar para estar seguros de todas las comodidades de nuestro hogar familiar, es algo así como el 30% de la velocidad de la luz.
+1 por "números tontos". La siguiente pregunta es encontrar una sustancia que pueda soportar ese tipo de entrada de energía. Suena como un trabajo para xkcd what-if .
@JonathanLandrum ya lo hizo, indirectamente. En el n.° 73 , planteó la cuestión de qué es más brillante en términos de entregar energía a la retina: una supernova vista desde 1 UA o una bomba H presionada contra el ojo. Spoiler, es la supernova por un factor de aproximadamente mil millones. Los únicos materiales lo suficientemente fuertes para sobrevivir a tanta energía son los que están lo suficientemente lejos como para no verse afectados por ella.

Este comentario no responderá sobre la velocidad de un cohete, porque no conozco otros factores involucrados. Pero este comentario te dará escalas de energía, en las que puedes trabajar más tarde para la velocidad de un cohete. No puedo poner este comentario en el "comentario" porque será demasiado largo.

Las hipernovas (también conocidas como supernovas Ic de línea ancha (SNe Ic-BL) y supernovas superluminosas (SLSNe) son supernovas de colapso del núcleo (CCSNe).

Se cree que las CCSNe típicas son explosiones retardadas impulsadas por neutrinos, donde la energía total de la explosión es 10 53 ergio. Para SNe típico (es decir, no SNe Ic-BL ni SLSNe), solo ∼ 1 % de la energía total de la explosión se convierte en radiación, es decir, ∼ 10 51 ergio.

SNe Ic-BL y SLSNe irradian ≳ 10 51 − 10 52 erg, más que los de la típica SNe. Porque son más enérgicos que ∼ 10 51 erg predicho a partir del típico CCSNe, sus mecanismos de explosión o fuentes de energía están en debate. Actualmente, el poder de un magnetar girando hacia abajo es el candidato más favorecido. La magnetar spin-down puede suministrar ∼ 10 52 ergio, con pico ≲ 10 45 ergio/s.

Hablando en términos de potencia, es decir, luminosidad, el SNe típico tiene picos de salida UV/óptica/NIR ≲ 10 43 ergio/s. SNe Ic-BL tienen aproximadamente la misma escala, pero son más enérgicos porque la evidencia espectral implica eyección de movimiento rápido. SLSNe son ≳ 10 44 ergio/s.

Para ilustrar cuán poderosos son estos SNe, normalmente los comparamos con la radiación solar. ∼ 10 33 ergio/s.

Tenga en cuenta que se predicen explosiones aún más poderosas, como las supernovas de inestabilidad de pares (PISNe). PISNe puede suministrar ∼ 10 53 ergio. Pero debido a la eyección muy masiva, se predice que la luminosidad máxima será comparable a la de SLSNe, pero con una escala de tiempo muy larga. Algunos SLSNe de evolución lenta son candidatos para PISNe.

Espero que esto te sea útil para calcular la velocidad de un cohete.

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