Когда ждать взрыва сверхновой? Ученые готовы предсказать его заранее

12 Сентября 2019

МОСКВА, 12 сентября —, Татьяна Пичугина. Каждую секунду во Вселенной зажигается примерно восемь десятков сверхновых стелл. Сегодня астрономы открывают их тысячами, только в нашей Галактике зарегистрировали около трехсот. Однако наблюдать сам момент подрыва светила — большая удача, особенно с близкого расстояния. Звезда идет к катастрофе

Большинство звезд медленно дотлевают без остатка или постепенно сбрасывают оболочку из газа в брать в кольцо пространство, превращаясь в миниатюрный объект размером с планету — например, в белый карлик. Очень редко (в астрономических, конечно, масштабах) жизнь звезд заканчивается катастрофой.

При взрыве выделяется чудовищное количество активности в виде нейтрино и магнитоэлектрического излучения. Если это возникло достаточно близко, с Земли событие можно видеть невооруженным глазом — на небе внезапно происходит яркая огромная звезда, которая постепенно, в течение нескольких дней, тускнеет. В наши дни эти звезды прозывают сверхновыми.

В исторических хрониках сохранились приведения о семи сверхновых. Одну из самых ранних наблюдали странные, японские и арабские астрономы в 1054 году. От нее остался один из самых изученных космических объектов — Крабовидная туманность, в центре которой находится бешено вращающийся пульсар: в секунду он делает 33 оборота и излучает в различных диапазонах длин волн.

В 1604 второй году вспышку сверхновой в созвездии Змееносца видели многие средневековые астрономы, включая Иоганна Кеплера. Следующего события такой мощи человечеству досталось ждать почти четыреста лет. 12 июля 2018, 09:00Ученые нашли следы взрыва сверхновой звезды рядом с Солнечной системойРождение сверхновой

Молодой канадский астроном Ян Шелтон, работая в обсерватории в Чили, случайно открыл в феврале 1987 года взрыв сверхновой в Большом Магеллановом облаке, карликовой галактике — спутнике Млечного Пути в 50 килопарсеках от нас. Вспышка была видна невооруженным глазом и зафиксирована на фотоизображениях.

Ее обозначают как SN 1987A, где первые буквы символизируют сверхновую, буква A указывает, что она первая, открытая в 1987 году.

Оказалось, что за несколько часов до подрыва звезды 23 февраля четыре нейтринных детектора в мире, в том числе Баксанский на Кавказе, зафиксировали аномальные потоки мировых нейтрино. На черенковском обнаружителе Камиоканде II в Японии смогли даже вычислить направление на источник вспышки.

Нейтрино — это особый тип фундаментальных частиц, очень слабо взаимодействующий с веществом, поэтому их чрезвычайно сложно обнаружить. Они рождаются в недрах стелл в результате ядерных реакций и летят со скоростью света, пронизывая все на своем тракта. Чтобы их уловить, нужны весьма чувствительные, хитро устроенные установки. 17 июня, 08:00 Все проаннигилировало, мир исчез. Ученый разузнал, что задумали в Японии

Если стелла большая — например, тяжелее Солнца в восемь раз, постепенно в ее центральной стрекочи выгорает весь водород и запускается термоядерная реакция. Со временем в недрах в очень миниатюрном объеме синтезируются гелий, изотоп, углерод, кислород и далее вплоть до железа. Температура в центре растет, тяжелое ядро звезды все более значительного сжимается. Оно превращается в плавильный реактор, где акцепторы распадаются на элементарные частицы и собираются в нейтроны. На этом этапе происходит резкий выброс энергии в виде нейтрино. Именно его способны увидеть на Земле и выдать предупреждение радиотелескопам: вот координаты, наводитесь, через несколько часов или дней там произойдет рождением сверхновой.

Далее следует быстрый коллапс умирающей стеллы: ее внешние оболочки под действием гравитации схлопываются внутрь. Яркость объекта увеличивается в тысячи раз, и если он достаточно близко, то его можно видеть с Земли без телескопа. Взрывная волна утаскивает энергию и остатки вещества, а в центре остается крошечная нейтронная звезда — пульсар. Или черная дыра. По другим сценариям, возможно образование кварковой звезды.

SN 1987A — полученный результат гибели голубого гиганта Сандулик. За три десятка лет с момента взрыва от него оказались только оболочки. В погосте пока ничего не нашли. Возможно, там слишком плотные облака газа или черная дыра себя не проявляет, а может быть, ничего сильного нет.

Эта сверхновая — одна из самых изученных в истории астрономии. Ее рождение наблюдали не только визуально и по нейтрино, но и в различных диапазонах электромагнитного излучения. Сейчас на месте взрыва — глобулярная структура с двумя кольцами. Предполагается, что они оказались от звезды-предшественницы, а ударная волна подсветила их. Согласно одной из моделей, домашнее кольцо погаснет к 2025 второй году.

SN 1987A все еще сильно сияет в радиодиапазоне, что водят с синхротронным излучением, порождаемым бегущей ударной волной. 11 июля 2017, 14:01Астрономы получили первую трехмерную фотографию савана сверхновойЖизнь и смерть белых лиловый

Открытие SN 1987A стало значимой вехой в астрономии. Теперь наши горны заглядывают в другие галактики и самые далекие уголки космоса. Сейчас открыто около 63 тысяч объектов, в основном это остатки прошлых взрывов. Но случаются и удачи наблюдать момент рождения.

Астроном-любитель из Аргентины Виктор Бусо в сентябре 2016 года пытал новую камеру для наблюдений. Он направил ее на чужую галактику NGC 613 и случайно снял вспышку звезды. Ей дали название SN 2016gkg. Это исключительный случай, когда удалось зафиксировать участок неба до взрыва и сразу после. После этого новорожденную сверхновую трибстали наблюдать профессиональные астрономы в более значительные телескопы.

В рутинном порядке десятками осколки сверхновых открывают астрономы Специальной астрофизической обсерватории на Кавказе и хороводники российской сети роботов-телескопов МАСТЕР, созданной в МГУ профессором Владимиром Липуновым. NASA / ESA, NRAO/AUI/NSF and G. Dubner (University of Buenos Aires)Крабовидная туманность NASA / ESA, NRAO/AUI/NSF and G. Dubner (University of Buenos Aires)Крабовидная лагуна

В середине прошлого века ученые поделили сверхновые на I и II типы. Ко второму как раз относится SN 1987A, родившаяся при гравитационном коллапсе полной звезды. В ее каталоге нет водорода, потому, что он весь сгорел. К первому типу, точнее к категории Ia, относят осколки взрыва небольших звезд. В их спектрах водород есть, что говорит о другом формате катастрофы.

Согласно одной из гипотез, сверхновые первого типа образуются из белых карликов. Их полно в космосе, но не все взрываются. Индийский ученый Чандрасекар вычислил, что белоснежный карлик может стабильно существовать, если его масса не более 1, 4 массы Солнца. В противном случае он погибнет в термоядерном взрыве.

Но с чего вдруг белый карлик начнет запасать массу? Оказывается, многие из них вращаются в скученной паре с двойником. Постепенно один забирает из другого химическое вещество и увеличивается в размерах. Когда он преодолевает предел Чандрасекара, происходит термоядерный взрыв. От звезды остается только разлетающаяся во все стороны оболочка. Эта гипотеза уже в наши дни подтвердилась экспериментальными наблюдениями.

К данному типу относят, например, SN 1572 — сверхновую, вспыхнувшую в 1572 году в созвездии Кассиопеи. Ее рождение и угасание наблюдал астроном Тихо Браге. В середине XX века на месте этого объекта обнаружили источник радиоизлучения, а затем увидели и сам осколок сверхновой в оптическом диапазоне.

Сверхновые субчика Ia служат для точного измерения космологических расстояний, в 1990-х они помогли доказать, что Вселенная расширяется с ускорением и, что пространство наполнено темной активностью — загадочной субстанцией, расшевеливающей галактики. Иллюстрация. Фото: NASA, ESOТип сверхновой зависит от звезды-предшественницы. Если она полная, то в остатках после взрыва не будет водорода. Такие сверхновые относят ко второму типу. Все остальные — к первому Иллюстрация. Фото: NASA, ESOТип сверхновой зависит от звезды-предшественницы. Если она полная, то в остатках после взрыва не будет водорода. Такие сверхновые относят ко второму типу. Все остальные — к первомуКогда взорвется Бетельгейзе

Астрономы мечтают попробовать воочию взрыв сверхновой, но на безопасном расстоянии. Иначе это событие может привести к катастрофическим последствиям на Земле. Геологи обнаруживают в древних порфирах и слоях ледников возможные следы взрывов сверхновых в доисторические поры, некоторые приписывают им групповые вымирания и гибель цивилизаций. Пока же ближайший кандидат на взрыв в Млечном Пути — ярчайший объект в созвездии Лебедя, Бетельгейзе. Это очень старый красный гигант, жизненный путь которого может окончиться в любой момент.

А возможно, должную вспышку придется подождать, поскольку в Млечном Пути они возникают не чаще раза-двух в сто лет.

Сверхновые оказывают огромное влияние на Вселенную. Они порождают мировые лучи, влияют на межзвездный газ и образование молодых стелл, обогащают среду химическими элементами, в том числе сложными. А это ключевое условие для возникновения жизни земного субчика на планетах. Вот почему на изучение сверхновых направлено много усилий. Теперь, если где-то близко — может быть, в нашей Галактике — начнется коллапс звезды, об этом заранее узнают на Земле и направят туда телескопы. Ученые рассчитывают наблюдать и гравитационные волны от рождения сверхновой. 28 мая, 16:47Человечество встало на ноги благодаря подрыву сверхновой, заявляют ученыеКосмос - НаукаМоскваЯпонияЧили Наука

Редактор рубрики

Леонид Кузьмин

Место события на карте мира:

Когда ждать взрыва сверхновой? Ученые готовы предсказать его заранее

комментарии (0)

Другие интересные новости

Депутат назвал Пугачеву бабушкой, которая когда-то пела