Wie schnell ereignen sich astronomische Ereignisse?

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Ich habe einige Neuigkeiten über Astronomie gesehen, aber ich weiß nicht genau, wie es funktioniert oder wie die Leute es beobachten. Ich dachte: Wenn ich zum Beispiel eine Supernova sehen will, wie lange muss ich danach suchen, um das ganze "Ereignis" zu sehen? Oder Ereignisse wie die NASA " etwas aus einem Schwarzen Loch herauskommen sehen ", "sahen" sie sich das Schwarze Loch an , als etwas wirklich schnell herauskam, oder beobachteten sie es monatelang? Oder vielleicht die Geburt eines Schwarzen Lochs?

Jetzt kenne ich Schwarze Löcher, die einige Billionen von Jahren verschwinden. Ich bin nur gespannt, wie lange Astronomen brauchen, um solche Ereignisse zu beobachten.

Washington A. Ramos
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Nicht ganz dasselbe, aber diese Zahl in Rau et al. 2012 gibt eine Vorstellung von der Abklingzeit einiger astronomischer Transienten. Grundlegende Faustregel ist, dass Ereignisse nicht schneller als die Lichtdurchgangszeit der variierenden Region auftreten können. Wenn sich also die Helligkeit einer Akkretionsscheibe für ein Schwarzes Loch um 1 Lichttag ändert, ist dies die Zeit für die Änderung um 1 Tag. Kleinere Quellen können schneller variieren.
Astrosnapper
Wie lange dauert es, bis ein ausgebrannter Stern zusammenbricht? Wann beginnt der eigentliche Kollaps?
db
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Die Antwort darauf hängt wahrscheinlich stark davon ab, wie Sie definieren, wann das "Ereignis" beginnt und endet.
wahrscheinlich

Antworten:

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Eine Supernova (und viele andere interessante Ereignisse) beginnt abrupt - ein Neutrino-Blitz, der nur einen Bruchteil einer Sekunde dauert, aber dann spielen sich verschiedene Aspekte des Ereignisses über Minuten, Tage, Stunden oder Jahre ab. Die Astronomie entwickelt seit einigen Jahren immer ausgefeiltere Methoden, um mit solchen Ereignissen frühzeitig umzugehen. Instrumente mit einem sehr weiten Sichtfeld (Gravitationsobservatorien, Neutrino-Observatorien, Gammastrahlendetektoren auf Satelliten) erfassen die Ereignisse zunächst und bringen zuerst Netzwerke von Roboterteleskopen und dann Menschen und noch größere Teleskope in die Schleife, um so viele Informationen wie möglich zu erhalten möglich über die gewalttätigen und sich schnell entwickelnden frühen Stadien. Siehe zum Beispiel http://growth.caltech.edu/

Andere Dinge sind langsamer. Das Ereignis "etwas, das aus einem Schwarzen Loch kommt" (nicht wirklich das, nur etwas, das einem Schwarzen Loch sehr nahe kommt) dauerte lange, und dies war nur das erste Mal, dass sie dieses Schwarze Loch mit dem richtigen Instrument beobachteten .

Steve Linton
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Wie in anderen Antworten beschrieben, variieren die meisten astronomischen Ereignisse über längere Zeiträume. Sogar eine Supernova, die plötzlich startet, hat eine nachfolgende Lichtkurve, die ihren Höhepunkt erreicht und dann normalerweise über viele Monate hinweg abnimmt. Es gibt jedoch einige kürzere Ereignisse.

In den jüngsten Beobachtungen von LIGO-Gravitationswellen erzeugt die Inspiration und Fusion von binären Schwarzen Löchern oder Neutronensternen im Endstadium für weniger als eine Sekunde ein nachweisbares GW-Signal.

Andere kurzfristige astronomische Beobachtungen finden im Sonnensystem statt. Natürlich bewegen sich die Sonne und die Planeten im Laufe des Jahres über den Himmel, und der Mond ändert seine Phase kontinuierlich und wiederholt sich etwa jeden Monat. Gelegentliche Sonnen- und Mondfinsternisse treten über einen Zeitraum von Stunden auf, wobei die Gesamtdauer einer Sonnenfinsternis nur wenige Minuten beträgt. Ähnliche Zeitrahmen gelten für andere Transite des Sonnensystems. Occultationen, bei denen ein Objekt des Sonnensystems vor einem Stern vorbeizieht, sind für einen visuellen Beobachter nahezu augenblicklich. Meteorspuren in der Atmosphäre sind häufig und selten länger als ein paar Sekunden sichtbar.

amateurAstro
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Aber ist das wirklich die Supernova, die so lange anhält? Der Ausleger ist sehr schnell vorbei, das Licht danach wird von dem abgeblasenen Material abgegeben. Wir betrachten dieses Licht normalerweise als Teil der Supernova, aber ich glaube nicht, dass das wirklich richtig ist.
Loren Pechtel
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Beachten Sie auch, dass, während die letzte Spirale und Verschmelzung der Schwarzen Löcher weniger als eine Sekunde dauert, das "alles andere" (sobald die beiden Objekte gravitativ aneinander gebunden sind), bis zu diesem Moment Millionen von Jahren dauert . @LorenPechtel Bedenken Sie auch, dass sich das Licht von uns wegbewegen, von anderem Material im System abprallen und wieder zu uns zurück reflektieren kann, sodass es nicht nur "nachleuchtet".
Draco18s vertraut SE am
@ Draco18s Mit Ihren schwarzen Löchern schießen Millionen oder Milliarden von Jahren in die Luft, ein kleiner Bruchteil einer Sekunde des Booms und dann die Schockwelle, die wegstrahlt. Drei Effekte, nicht einer.
Loren Pechtel
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@LorenPechtel, ich stimme zu, binäre Systeme drehen sich sehr lange, bevor sie genug Energie verlieren, indem sie GW emittieren, um zu verschmelzen. Das ändert nichts an der Tatsache, dass LIGO nur den letzten kurzen Impuls des stärksten GW erkennen kann, der zur Fusion geführt hat. Das Vorhandensein des Fusionsereignisses und wesentliche Einzelheiten über Massen, Drehungen usw. der Fusionsobjekte werden durch Modellierung aus diesem kurzen Signal extrahiert. Andere Beobachtungen von Gammastrahlenexplosionen oder späterer Röntgenemission durch eine Stoßwelle, die mit der umgebenden Materie interagiert, liefern zusätzliche Informationen und eine Bestätigung.
AmateurAstro
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@LorenPechtel Der Teil meines Kommentars vor deinem Namen richtete sich mehr an Amateur. Und schloss zusätzlich diese Information ein ("die endgültige Wendung und Verschmelzung"), aber ich wies ausdrücklich darauf hin, dass der Vorsprung sehr lange anhielt und dass er das überhaupt nicht erwähnt hatte. Die Tatsache, dass die Endspirale und die Stoßwelle getrennte Ereignisse sind, war nicht relevant.
Draco18s vertraut SE am
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In unserer Galaxie sind Supernovae, die von der Erde aus sichtbar sind, sehr selten. Wenn Sie also darauf warten, dass Astronomen den Alarm auslösen, wenn sie die nächste sehen, müssen Sie möglicherweise Hunderte von Jahren warten. Die Aussichten, eine in fernen Galaxien zu sehen, sind viel besser, aber dennoch sind sie keine alltäglichen Ereignisse. Die Wahrscheinlichkeit, einen von Anfang an zu sehen, wenn der Stern zusammenbricht und explodiert, ist so gut wie nicht vorhanden, da er bei seinem Auftreten eine beträchtliche Helligkeit erreichen muss, um von der Erde aus wahrgenommen zu werden. Die Suche nach Supernovae kann ein gut ausgestatteter Amateur, erfordert aber viel Geduld. Die energiereichen Teilchenstrahlen, die einige Schwarze Löcher aussenden, entstehen nicht im Schwarzen Loch selbst, sondern durch die Materie in der Akkretionsscheibe, die durch die Pole des Magnetfelds des Schwarzen Lochs beschleunigt wird.

Michael Walsby
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Die Antwort ist, dass einige Phänomene unglaublich schnell sind. Andere brauchen Milliarden oder Billionen von Jahren (oder mehr). Die meisten beobachteten Ereignisse treten jedoch nicht nur einmal auf. So können wir mehrmals längere Ereignisse beobachten und "Schnappschüsse" von vielen verschiedenen Zeitpunkten während des Prozesses beobachten und interpolieren, um dann den gesamten Prozess zu erhalten.

Stilez
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Ihre Frage ist für mich eher menschlich als astronomisch. Wir definieren, was für uns interessant ist: Es gibt kein physikalisches Gesetz darüber, was "interessant" ist.

Der "interessante" Teil einer Supernova kann einige Monate dauern (wenn er am hellsten ist). Wenn wir jedoch vorhersagen könnten, wann ein Stern innerhalb von zehn Jahren eine Supernova geworden ist, würde dies das Fenster von "interessant" vergrößern.

Die Sonne wird seit Menschengedenken von Menschen beobachtet. Wir finden es immer noch interessant. Wir wissen jetzt viel mehr darüber als zu der Zeit, als Menschen auf der Erde auftauchten.

Kurz gesagt, die Länge eines interessanten Ereignisses liegt ganz bei uns, und jede Art von interessantem Ereignis hat seine eigene typische Länge. Es könnte Millisekunden bis Jahrtausende sein.

CJ Dennis
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Das Universum ist insofern ziemlich robust, als wenn die Physik eine bestimmte Situation zulässt, es normalerweise einen Ort oder eine Zeit im Universum gibt, an dem / der diese Situation auftritt. Somit weist das Universum für alle Zeitskalen, die die Physik zulässt, astrophysikalische Phänomene auf, die auf diesen Zeitskalen auftreten.

Das ist ein langer Weg, um die Antwort "so schnell wie möglich und so langsam wie möglich und alles dazwischen" zu geben.

NeutronStar
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