Svar:
En typ II supernova uppstår genom en snabb kollaps följt av en våldsam explosion av en massiv stjärna. Stjärnan måste ha en massa av 8-50 solmassor (M&9737;) för att genomgå denna typ av explosion. Denna typ av supernova skiljer sig från andra genom att de uppvisar vätelinjer i spektrum. Typ II supernovor observeras huvudsakligen i galaxers spiralarmar och i
H II regioner men inte i elliptiska galaxer.

En relativistisk jet är en extremt kraftfull jetstråle av plasma som alstras av antagna massiva objekt i centrum av vissa aktiva galaxer, i synnerhet radiogalaxer och kvasarer. Strålens längd kan uppgå till tusentals eller till och med hundratusentals ljusår. Det antas att samspel mellan magnetfält i ackretionsskivan kollimerar utflödet längs det centrala objektets rotationsaxel, så att en jet av materia avges i en hastighet nära ljusets, från båda sidorna av ackretionsskivan.

En ackretionsskiva är en roterande skiva av diffust material kring ett kompakt objekt, t.ex. supermassivt svart hål, mindre svart hål, neutronstjärna eller protostjärna. Genom kollisioner bromsas materialet i skivan upp och faller ner mot det kompakta objektet. Detta ger upphov till strålning av infrarött, synligt ljus, röntgen eller gammastrålning. Se Ackretionsskiva, Accretion_disk.

En polär jetstråle är ett astrofysikaliskt fenomen likt relativistisk jet men mer generellt. Vad som kan iakttas är materieströmmar som avges längs rotationsaxeln på kompakta objekt. Dessa förorsakas vanligen av dynamiska samspel med magnetfält inom en så kallad ackretionsskiva. När materia kastas ut med farter som närmar sig ljushastigheten, talar man om relativistisk jet. De största och längsta polära jetstrålarna är de som man ser från aktiva galaxer som kvasarer. Bipolära utflöden eller jetstrålar kan även förekomma vid protostjärnor (unga stjärnor under bildande). Det är normalt att kompakta objekt utvecklar "jets", se Astrophysical_jet och polär_jetstråle.

Jets är relativt långlivade och förekommer tillsammans med flera olika typer av kompakta objekt. Det är alltså osannolikt att jetstrålarna hos typ II supernovor uppkommer vid själva explosionen. Den förhärskande åsikten är att jetstrålarna skapas genom en växelverkan mellan magnetfält och en ackretionsskiva, med en tillfredsställande teori saknas.

Se vidare Type_II_supernova, fråga [18940], [9964] och [14333].

Bilden visar en relativistisk jet från ett supermassivt hål i en avlägsen galax.

/Peter E 2017-01-31

Svar:
Den vanligaste färgen är grön. Rött förekommer ibland. Jag tror inte det har något direkt att göra med breddgrader. Både rött och grönt kommer från syreatomer. Motsvarande exciterade tillstånd har mycket olika livslängd: grönt 1 sekund och rött 2 minuter (se fråga [4383]). Om atmosfären är tät kommer syreatomerna att deexciteras (gå till grundtillståndet) genom kollisioner utan att ljus sänds ut. Detta betyder att tillståndet motsvarande rött ljus påverkas mer, så röd strålning kommer huvudsakligen från högt upp i atmosfären där sannolikheten för kollisioner är mindre. Detta syns tydligt i nedanstående bild från Aurora.

/Peter E 2017-02-28

Svar:
InstrÃ¥lningen (solarkonstanten, se frÃ¥ga [13917]) ändrar sig med mindre än en promille, se den röda kurvan i nedanstÃ¥ende figur frÃ¥n Solar_activity_and_climate. Det är tydligt att jordens medeltemperatur (blÃ¥ kurva) har en ökande tendens, vilket av de flesta forskare anses bero pÃ¥ den ökande förekomsten av växthusgasen CO₂ frÃ¥n förbränning av fossila bränslen. NÃ¥gon direkt korrelation mellan medeltemperatur och instrÃ¥lningen gÃ¥r knappast att se.

Däremot finns det ett tydligt samband mellan instrålningen och solaktiviteten (maximum 1991 och 2001, se Solar_maximum): instrålningen är lite högre vid maximal solaktivitet.

Solaktiviteten påverkar instrålningen på flera sätt. Förekomsten av många solfläckar (Sun_spot) minskar instrålningen eftersom solfläckarna är kallare än solytan. Soleruptioner Solar_flare sänder ut mer energirik strålning, så många soleruptioner tenderar att öka instrålningen. Som synes i figuren nedan är det den senare effekten som dominerar: hög solaktivitet ger större instrålning. Detta borde synas på medeltemperaturen, men det gör det inte. Det är fullt klart att den ökning i jordens medeltemperatur som är tydlig i den översta kurvan inte beror av en ökning av instrålningen.
Sambandet sedan 1980 mellan solaktiviteten (mätt med speciella satelliter) och jordens medeltemperatur är alltså inte etablerad, utan temperaturhöjningen orsakas av något annat, sannolikt växthusgaser i atmosfären.

Det har föreslagits en indirekt orsakskedja för sambandet mellan solaktivitet och medeltemperatur, se länk 1 och 2:

hög solaktivitet --> starka magnetfält runt jorden --> magnetfälten skyddar jorden från galaktisk kosmisk strålning --> mindre jonisation i atmosfären --> mindre molnbildning i atmosfären --> mindre utstrålning --> högre medeltemperatur

Man har t.o.m. föreslagit att den globala uppvärmningen skulle kunna förklaras av en minskning av den kosmiska strålningen som träffar jorden. Någon sådan systematisk minskning har emellertid inte konstaterats genom direkta mätningar. Oscillationer med en period på 11 år i förekomsten av kosmisk strålning har emellertid konstaterats, se figur i länk 2. (Observera att man vänt på skalan för den kosmiska strålningen!)

/Peter E 2017-03-02

Svar:
Låt oss först se hur solen är uppbyggd.

I solens centrum är temperaturen c:a 15 miljoner K. Det är här solen producerar sin energi genom kärnreaktioner, se fråga [12547]. Energin transporteras sedan med strålning (inre delarna) och konvektion. (yttre delarna). Transporten med strålning är emellertid en mycket långsam process eftersom fotonerna hela tiden kolliderar med joner och försvinner i en slumpmässig riktning - nästan lika sannolikt inåt som utåt.

Man väntar sig att temperaturen i solen skall minska när man går längre ut från energikällan i centrum. Detta är helt analogt med att en järnstång med ena ändan i en eld är varmare nära elden. Det är värmeledningsförmågan som bestämmer hur varm den andra ändan är. Hög värmeledningsförmåga medför att även den icke uppvärmda ändan blir varm.

Fotosfären är solytan vi ser när vi observerar solen i synligt ljus. Innanför fotosfären är solen inte transparent (ogenomskinlig, hög opacitet) för ljus.


Kromosfären - är så tunn att den är transparent. En utsänd foton har alltså en hygglig chans att ta sig ut. Detta gör att kylningen blir mer effektiv, så temperaturen blir lägre än vid fotosfären. Kromosfären är det kallaste lagret hos solen. Lägsta temperaturen, c:a 4100 K, är c:a 500 km ovanför fotosfären. Kromosfären är det tunna rödaktiga lagret utanför månskivan i bilden nedan av en solförmörkelse.

Koronan är mycket tunn, endast synlig vid totala solförmörkelser. Temperaturen är ett par miljoner K.

Koronans höga temperatur är fortfarande något av ett mysterium. Den kan inte värmas upp direkt genom strålning eftersom det skulle strida mot temodynamikens andra huvudsats att värme kan inte spontant transporteras från en kallare till en varmare kropp, se fråga [15733]). Det måste vara något annat som värmer koronan, t.ex. ljudvågor eller magnetfält, se CoronaCoronal_heating_problem. Denna "accelerator" skulle alltså, analogt med en värmepump, värma upp koronan och orsaka solvinden som vi på jorden kan observera som norrsken, se fråga [19745].

Mellan kromosfären och koronan finns ett tunt övergångsskikt där temperaturen ökar med höjden.

Se vidare länk 1, 2 och SunStructure.

/Peter E 2017-04-18

Svar:
En mycket omfattande fråga, men det finns en bra sammanställning på List_of_unsolved_problems_in_physicsAstronomy_and_astrophysics.

Om vi inkluderar kosmologi finns ett antal problem: List_of_unsolved_problems_in_physicsCosmology_and_general_relativity.

Vilka som är de största utmaningarna är upp till var och en. Personligen skulle jag säga att de viktigaste är:

Vad är mörk materia och mörk energi? Se fråga [12396] och [7258].

Hur värms solkoronan upp till 2 miljoner grader? Se fråga [20564].

Förståelsen för hur supernovor exploderar är inte fullständig. Se fråga [9964].

Varför är det en diskrepans mellan förekomsten av ⁷Li frÃ¥n teoretiska räkningar med big bang och mätningar pÃ¥ mycket gamla stjärnor? Se
Big_Bang_nucleosynthesisMeasurements_and_status_of_theory.

Baryonasymmetri. Varför finns det mycket mer materia än antimateria i universum? Se fråga [19209].

Problemet med den kosmologiska konstanten. Varför orsakar vakuumenergin inte en stor kosmologisk konstant? Se fråga [20330].

Det är som synes en lång lista med brister i vår förståelse! Betyder detta att vi egentligen förstår mycket lite av fysiken? Nej absolut inte, det finns mycket mer fysik som är mycket väl förstådd! Se dock fysik, förståelse av.

Här är en ganska omfattande lista på problem som lösts nyligen: List_of_unsolved_problems_in_physicsProblems_solved_in_recent_decades
/Peter E 2017-04-21

Svar:
Många astronomiska objekt genererar magnetfält. Planeter genom strömmar i en ledande roterande kärna. Solen och andra stjärnor har magnetfält som sträcker sig långt ut i rymden. Neutronstjärnor och svarta hål har magnetfält orsakade av utkastade laddade partiklar. Man har även upptäckt magnetfält mellan galaxer, se länk 1.

Magnetfält skapas alltsÃ¥ av laddade partiklar som rör sig. Den kosmiska strÃ¥lningen bestÃ¥r till stor del av lätta atomkärnor (protoner, heliumkärnor, mm) som färdas med mycket hög hastighet (energi upp mot 10²⁰ eV). Det är inte helt etablerat var den kosmiska strÃ¥lningen kommer ifrÃ¥n, men supernovor och svarta hÃ¥l är kandidater.

Man vet sedan länge genom studier av synkrotronstrålning att galaxer har magnetfält på 5-25 mikrogauss, men man vet inte hur de produceras. Det har redan på 50-talet föreslagits att universum skapades med ett svagt magnetfält som förstärkts när galaxer bildats.

Se även Cosmic_ray och GalaxyMagnetic_fields
/Peter E 2017-11-30

Svar:
Ja, men det beror på årstiden också. Skymningens längd beror av vinkeln mellan solens bana och horisonten, se nedanstående figur från länk 1.

Det finns flera olika definitioner av skymning (se Skymning), men låt oss titta på s.k. borgerlig skymning där solen skall vara mellan 6 och 0 grader under horisonten. Vid 6 grader börjar stjärnor av första magnituden att framträda, se länk 2.

Om solens bana lutar mycket så tar det längre tid för solen att komma till 6 grader under horisonten.

Här är några värden på borgerlig skymning för några orter den 13 december:

Johannesburg 18:54-19:21 27 min 

Malmö 15:35-16:21 46 min

Umeå 13:46-15:01 105 min

Kiruna 08:47-14:18 331 min 

Johannesburg ligger nära Stenbockens vändkrets (se Stenbockens_vändkrets), så solen står nära zenit vid middagstid (det är ju sommar i december). Solen går då längs en storcirkel som är vinkelrät mot horisonten. Den borgerliga skymningen bör då vara minimala

(6/360)2460 = 24 minuter

vilket stämmer hyggligt med ovanstående värde.

I Malmö och Umeå är den borgerliga skymningen betydligt längre.

Värdet för Kiruna kan tyckas märkligt, men Kiruna har ju polarnatt när solen inte går upp. Skymningen vid soluppgång överlappar då skymningen vid solnedgången.

Länkar: http://www.polaris.iastate.edu/EveningStar/Unit1/unit1_sub1.htm  |  https://www.skyandtelescope.com/astronomy-blogs/twilight/

/Peter E 2017-12-12