Сверхновые звёзды: яркие загадки Вселенной

сверхновые звездыСверхновыми звёздами называют звёзды, при наблюдении за которыми зафиксирована вспышка и последующее увеличение на протяжении длительного времени, нескольких суток, блеска на несколько звёздных величин. Помимо того, что сверхновые звёзды сами по себе грандиозное зрелище, особенно в момент своей вспышки (так называемое рождение сверхновой), это ещё и один из наименее изученных феноменов Вселенной. Несмотря на то, что одновременно это и один из наиболее изучаемых космических объектов…

Спокойный и понятный тип II

Традиционным считается деление сверхновых звёзд на два основных типа, тип I (иногда его именуют Ia) и тип II. Критерием разделения на типы является отсутствие или присутствие в спектре вспышки сверхновой звезды, по которой учёные и узнают о её рождении, линий водорода.

Сверхновые звёзды типа II считаются более стандартными и более понятными для современной науки: звёзды, оболочка которых содержит водород, в процессе термоядерной реакции начинают сжиматься, при этом температура в центре звезды последовательно повышается. В случае достаточного значения массы звезды термоядерный синтез образует ядра никеля и железа, после этого в ядре звезды начинается реакция нейтронизации, то есть поглощения электронами протонов и превращения в нейтроны. Это вызывает резкое охлаждение и сжатие ядра звезды, создание волны разрежения и термоядерная реакция, приводящая к сильной ударной волне, направленной наружу. Данный взрыв, ударную волну как раз и видно с Земли в виде вспышки сверхновой. Предполагается, что сверхновыми звёздами типа II, в конце концов, становятся все крупные звёзды (то есть по массе своей в десять и более раз превосходящие Солнце), после которых остаются нейтринные звёзды или чёрные дыры, покрытые расширяющейся газовой туманностью.

Загадочный и неоднозначный тип I

Впрочем, данная модель сверхновых звёзд типа II является теоретической. Однако ещё больше вопросов у исследователей к сверхновым звёздам типа I (или Ia). Однозначным в отношении них является лишь то, что взрыв происходит в звёздах, которые не обладают водородной оболочкой. Существует несколько, в общем-то, равнозначных сценариев рождения сверхновых звёзд этого типа. Наиболее традиционным считается вариант между «белым карликом» (звездой типа Солнца, но на последней стадии своего существования) и звездой-спутником, что объясняет повторяющиеся вспышки на поверхности таких звёзд. В момент, когда масса «белого карлика» превышает определённое значение, происходит термоядерный взрыв с выделением огромного количества энергии и появлением нейтронной звезды.

Однако существуют и другие варианты: взаимодействие двух «белых карликов», взаимодействие «белого карлика» и «красного гиганта» (звезды с высоким показателем яркости), а также контакте «белого карлика» с редкими гелиевыми звёздами. Повышенное внимание к сверхновым звёздам типа I объясняется особой яркостью их вспышек и очень похожим сценарием для рождения сверхновых в самых разных галактиках. В настоящее время основные усилия учёных в этой области направлены на поиск методов точного определения механизма образования таких сверхновых звёзд и определения участников данного процесса.

Решение звёздной загадки через две тысячи лет

Со сверхновой звездой связана одна из наиболее интересных историй астрономической науки. Вопрос в подтверждении астрономического наблюдения, которому без малого две тысячи лет. Дело в том, что в 185 году нашей эры китайские астрономы отметили появление на небе новой звезды, которая внезапно появилась ниоткуда, была настолько яркой, что её было заметно на небе невооружённым взглядом, и пребывала на небосклоне восемь месяцев. Не сомневаясь в истинности свидетельств своих древних коллег, современные учёные долгое время ломали голову над тем, как объяснить этот феномен – столь яркую вспышку сверхновой звезды и столь длительное её пребывание в видимом спектре.

Ответ предоставили исследования уже в XXI веке – благодаря снимкам супермощных электронных телескопов удалось установить, что описанная сверхновая звезда, расположенная на расстоянии 8 тысяч световых лет от Земли, действительно произвела удивительно мощную вспышку. Для этого звезде пришлось перед самым взрывом втянуть в себе всю находящуюся поблизости от неё материю и тем самым фактически создать вакуумную полость. Благодаря же тому, что в вакууме термоядерная реакция усиливается, а ударная волна распространяется значительно быстрее, вспышка сверхновой получилась ярче и была видна дольше, чем в обычных условиях. Впрочем, перед учёными тут же встала новая загадка – так как рождению этой сверхновой оказались присущи признаки как звёзд типа I, так и звёзд типа II. Есть, однако, надежда, что уже на раскрытие этой тайны у исследователей уйдёт меньше двух тысяч лет…

Александр Бабицкий


Самое обсуждаемое
Слово полтергейст пришло к нам из немецкого языка, в переводе оно означает «шумный дух». Случаи
Почти всегда, когда говорят о цунами, подразумевают морские (чаще всего - океанские) цунами,
Всем или почти всем из нас хочется знать, что же будет там, за гранью, ждёт ли там ещё какая-то,