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第30章 WR 104 (6/11)

它的离心力约为引力的1\/10,足以让恒星呈现“扁球形”;

快速旋转会产生强磁场(通过“发电机效应”:旋转的等离子体切割磁场线,增强磁场强度)。

2.2

磁场的“放大机制”:双星相互作用的“助推器”

wr

104的磁场强度一直是争议点——之前的测量显示主星磁场约为10^12高斯,不足以驱动相对论性喷流(需要10^15高斯)。但2021年,vlt的sphere仪器通过偏振光谱测量,发现主星的磁场实际上更强:

由于伴星的引力扰动,主星的等离子体被“拉伸”成细长的“磁环”,这些磁环相互缠绕,将磁场强度放大了100倍,达到10^14高斯。

这个结果让支持方(认为会产生伽马射线暴)占了上风——10^14高斯的磁场,加上100

km\/s的旋转速度,足以驱动相对论性喷流。

2.3

喷流的“剧本”:超新星爆发的“最后时刻”

当wr

104

a的核心坍缩为黑洞或中子星时,会发生:

反弹冲击波:核心坍缩产生的冲击波反弹,将外层物质抛向太空,形成超新星遗迹;

黑洞吸积:如果核心坍缩为黑洞,它会吸积周围的物质,产生相对论性喷流(速度≈0.9c);

喷流方向:由于螺旋结构的轴线指向地球,喷流会沿着这个轴线喷出,直接对准我们的星球。

第三章

地球影响评估:臭氧层的“末日倒计时”?

如果wr

104的喷流对准地球,伽马射线暴会给地球带来什么?我们需要用物理模型计算具体的影响。

3.1

伽马射线通量:到达地球的“能量剂量”

首先,计算喷流的能量输出:假设超新星爆发的能量为10^46

erg,喷流效率为10%(即10^45

erg的能量以喷流形式释放),则到达地球的伽马射线通量为:

f

=

\\frac{l_{\\text{grb}}

\\times

\\omega}{4\\pi

d^2}

其中,l_{\\text{grb}}是喷流的

露minosity(10^45

erg\/s),\\omega是喷流的立体角(假设为0.1

sr),d是距离(8000光年≈2.5x10^20

km)。

计算结果:f≈10^-6

erg\/cm2(相当于太阳耀斑的1\/1000,但伽马射线的能量更高)。

3.2

臭氧层的“毁灭打击”:紫外线的“入侵”

伽马射线会电离地球高层大气中的臭氧(o?),反应式为:

\\gamma

+

o_3

\\rightarrow

o_2

+