Загадки сверхновых. Как происходят самые смертоносные взрывы в космосе

12 Сентября 2019

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

Большинство звезд медленно сгорают без остатка или постепенно сбрасывают оболочку из газа в окружающее пространство, превращаясь в компактный объект размером с планету — например, в белый карлик. Очень редко (в больших, конечно, масштабах) жизнь звезд заканчивается катастрофой.

При громе выделяется чудовищное количество энергии в виде нейтрино и электромагнитного излучения. Если это случилось частого близко, с Земли событие можно видеть невооруженным глазом — на небе внезапно возникает своего родая огромная звезда, которая постепенно, в течение нескольких дней, тускнеет. В наши дни эти звезды называют сверхновыми.

В исторических хрониках сохранились сведения о семи сверхновых. Одну из самых ранних наблюдали китайские, японские и арабские астрономы в 1054 году. От нее остался один из самых разученных космических объектов — Крабовидная смутность, в центре которой есть бешено вращающийся пульсар: в секунду он делает 33 оборота и излучает в различных ассортиментах длин волн.

В 1604 году вспышку сверхновой в созвездии Змееносца показывали многие средневековые астрономы, включая Иоганна Кеплера. Следующего события такой мощи человечеству пришлось 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 вселенной — спутнике Млечного Пути в 50 килопарсеках от нас. Вспышка была видна невооруженным приглядом и зафиксирована на фотоизображениях.

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

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

Нейтрино — это особый тип основных частиц, очень слабо взаимодействующий с веществом, поэтому их чрезвычайно сложно обнаружить. Они рождаются в недрах звезд в результате ядерных реакций и упадают со скоростью света, пронизывая все на своем пути. Чтобы их уловить, правильным весьма чувствительные, хитро обтяпанные установки. 17 июня, 08:00 Все проаннигилировало, мир исчез. Ученый рассказал, что задумали в Японии

Если звезда большая — например, тяжелее Солнца в восемь раз, постепенно в ее центральной части обгорает весь водород и запускается ядерная реакция. Со временем в недрах в очень компактном объеме синтезируются гелий, дейтерий, углерод, кислород и далее вплоть до железа. Температура в центре растет, тяжкое ядро звезды все больше сокращается. Оно превращается в плавильный реактор, где атомы распадаются на элементарные частицы и собираются в нейтроны. На этом этапе происходит резкий выброс активности в виде нейтрино. Именно его способны увидеть на Земле и выдать предупреждение телескопам: вот координаты, наводитесь, через несколько часов или дней там произойдет рождением сверхновой.

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

SN 1987A — результат кучи голубого гиганта Сандулик. За три десятка лет с момента взрыва от него остались только загадочные кольца и источник радио- и рентгеновского излучения. В центре пока ничего не пошли. Возможно, там слишком плотные облака газа или черноволосая дыра себя не проявляет, а может быть, ничего действительно нет.

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

SN 1987A все еще дюжего светится в радиодиапазоне, что связывают с синхротронным излучением, порождаемым бегущей ударной волной. ESA/Hubble, NASAТак выглядят опорки сверхновой SN 1987A через 30 лет после вспышки. Радиоизлучение от них усиливается. Загадочные кольца подсвечены энергией ударной волны ESA/Hubble, NASAТак выглядят опорки сверхновой SN 1987A через 30 лет после вспышки. Радиоизлучение от них усиливается. Загадочные кольца подсвечены энергией ударной волныЖизнь и смерть белых карликов

Открытие SN 1987A стало значимой вехой в астрономии. Теперь наши инструменты заходят в другие галактики и самые далекие уголки космоса. Сейчас открыто около 63 тысяч объектный, в основном это опорки прошлых взрывов. Но встречаются и удачи наблюдать момент возникновения.

Астроном-любитель из Аргентины Виктор Бусо в сентябре 2016 года испытывал новую камеру для наблюдений. Он направил ее на далекую вселенную NGC 613 и случайно сорвал вспышку звезды. Ей выбросили название SN 2016gkg. Это исключительный случай, когда удалось зафиксировать участок неба до грома и сразу после. После этого новорожденную сверхновую стали лицезреть профессиональные астрономы в большие коллиматоры.

В рутинном порядке десятками остатки сверхновых открывают астрономы Специальной астрофизической обсерватории на Кавказе и участники знаменитой сети роботов-телескопов МАСТЕР, запущенной в МГУ профессором Владимиром Липуновым. NASA / ESA, NRAO/AUI/NSF and G. Dubner (University of Buenos Aires)Крабовидная туманность — это опорок сверхновой, вспыхнувшей в 1054 году. Ее рождение лицезрели астрономы древнего мира. NASA / ESA, NRAO/AUI/NSF and G. Dubner (University of Buenos Aires)Крабовидная смутность — это остаток сверхновой, вспыхнувшей в 1054 году. Ее рождение наблюдали астрономы античного мира.

В середине прошлого века ученые разделили сверхновые на I и II типы. Ко второму как раз относится SN 1987A, родившаяся при гравитационном настоящий коллапсе массивной звезды. В ее спектре есть водород. К первому типу, точнее к категории Ia, относят опорки взрыва небольших звезд. В их спектрах водорода нет, что говорит о другом образе 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 белый карлик может стабильно существовать, если его масса не более 1, 4 массы Солнца. В противном случае он падёт в термоядерном взрыве.

Но с чего вдруг белый карлик начнет запасать массу? Оказывается, многие из них вращаются в узкой паре с двойником. Постепенно один забирает из другого 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 этому типу относят, например, SN 1572 — сверхновую, вспыхнувшую в 1572 году в созвездии Кассиопеи. Ее возникновение и угасание наблюдал астроном Тихо Браге. В середине XX века на месте этого объекта обнаружили источник радиоизлучения, а затем увидели и сам опорок сверхновой в оптическом диапазоне.

Сверхновые субъекта 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. Иллюстрация. Фото: NASA, ESOТип сверхновой зависит от звезды-предшественницы. Когда взорвется Бетельгейзе

Астрономы мечтают увидеть воочию взрыв сверхновой, но на безопасном расстоянии. Иначе это событие может привести к катастрофическим последствиям на Земле. Геологи обнаруживают в древних породах и слоях глетчерный возможные следы взрывов сверхновых в доисторические эпохи, некоторые приписывают им массовые вымирания и куча цивилизаций. Пока же роднейший кандидат на взрыв в Млечном Пути — ярчайший объект в созвездии Ориона, Бетельгейзе. Это очень старый красный великан, жизненный путь которого может окончиться в любой момент.

А видимого, следующую вспышку придется подождать, поскольку в Млечном Пути они происходят не чаще раза-двух в сто лет.

Сверхновые оказывают просторное влияние на Вселенную. Они порождают космические лучи, влияют на межзвездный газ и образование молодых звезд, обогащают среду химическими элементами, в том числе тяжелыми. А это ключевое условие для возникновения каждодневная жизни земного типа 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 слуховые аппараты цены, на которые можно разузнают на Земле и направят туда телескопы. Ученые рассчитывают лицезреть и гравитационные волны от возникновения сверхновой. 28 мая, 16:47Человечество встало на лапы благодаря взрыву сверхновой, рассказывают ученыеКосмос - НаукаМоскваЯпонияЧили Наука

Редактор рубрики

Олег Кудрин

Место события на карте мира:

Загадки сверхновых. Как происходят самые смертоносные взрывы в космосе

комментарии (0)

Другие интересные новости

Французский композитор и пианист получил российское гражданство