August 3rd, 2021

Чудеса космической газодинамики. Мой комментарий

На мой взгляд, похожие на "горелку" или "ожерелья из бусин" явления известны в гидро-газодинамике. Например, известная картинка падения капли молока на поверхность воды демонстрирует рождение некой "короны", получающейся в результате разрушения капли сначала на расширяющееся кольцо, а потом разрушение кольца на отдельные капельки. Или обтекание ламинарным потоком вязкой жидкости (газа) круглого цилиндра или плоского крыла, когда за цилиндром (краем крыла) образуется из-за трения сначала цилиндрический вихрь, который затем разрушается на отдельные довольно упорядоченные сегменты.

Корона после падения капли молока
Корона после падения капли молока
Гидродинамическая неустойчивость в пограничном слое и развитие турбулентности по Козлову В.В. (ИТПМ)
Гидродинамическая неустойчивость в пограничном слое и развитие турбулентности по Козлову В.В. (ИТПМ)


Первое явление молочной "короны", кажется, вообще не имеет объяснения (можно дать ссылку на журнал УФН), а второе даёт объяснение только появлению цилиндрического вихря, как следствие (волновой) гидродинамической неустойчивости пограничного слоя. Я же имею несколько экзотическое объяснение этим вещам, которое связано с фундаментальным принципом наименьшего действия, проявляющегося в том, что возмущение окружающего пространства должно быть минимальным. В этом смысле квази-двумерное течение жидкости на плоскости, составленное из упорядоченных (элементарных) вихрей, сначала собирается в один или несколько цилиндрических вихрей, а затем каждый цилиндр разрушается на отдельные сегменты в виде бусин примерно равного размера. Здесь работает такая закономерность: поверхность плоской пластины уменьшается при переходе к поверхности цилиндра, равного с пластиной объёма, а близкая к сферической поверхность бусин уменьшается ещё меньше. В каком-то смысле это похоже на собирание из-за поверхностного натяжения разлитой воды в капли.

Вот только для объяснения представленной Вами "космической горелки" понадобится предположение об очень быстром вращении сверхновой до её взрыва. Тогда "сброс" звездой своей оболочки в одной плоскости (тоже предположение), проходящей через её ось вращения даст кольцевой расширяющийся тор с вращающейся внутри тора субстанцией. А дальше — разрушение тора на бусины по описанному выше механизму, связанному либо с газодинамической неустойчивостью, либо с принципом наименьшего действия, который мне больше по душе.

А вот зажигание бусин — это ещё один интересный эффект. Я вот постеснялся у Вас спросить в предыдущем посте о взрыве сверхновой, откуда берётся (с чем связан) источник фотонов, приводящий к очень острому пику и особенно яркому излучению в начале взрыва сверхновой. Хотя теперь очевидно, что надо было спросить. Поскольку на "гифке" данного поста видно, что в центре "горелки" сначала возникает яркое кратковременное излучение и, возможно, поток каких-то частиц (ультрарелятивистских?), которые догоняют бусины и зажигают их (тормозное излучение?).

В общем, спасибо за пост. Он оказался для меня очень интересным.

PS. А две красноватых спирали — это, наверное, какой-то джет из собирающейся взорваться сверхновой, который описывает спирали из-за продолжающегося вращения испускающего этот джет звезды.

Посмотреть обсуждение, содержащее этот комментарий