|
|
Большая Советская Энциклопедия (цитаты)
|
|
|
|
|
Сверхновые звезды | Сверхновые звезды (далее С) звезды, испытавшие катастрофический взрыв, за которым последовало огромное увеличение их блеска. В максимуме блеска светимость С в миллиард раз превышает светимость таких звезд, как Солнце, превосходя иногда светимость всей галактики, в которой они находятся. Максимум блеска С наступает примерно через две-три недели после взрыва. После этого ее блеск начинает постепенно падать, уменьшаясь в течение последующих 100 сут в 25—50 раз. В среднем в галактике, подобной нашей, вспыхивает одна-две С в столетие. В нашей Галактике последние вспышки С наблюдали Т. Браге в 1572 и И. Кеплер в 1604. Не исключено, что за последние три века в Галактике произошло еще несколько вспышек С, которые, однако, не были замечены из-за сильного поглощения их света межзвездной пылью. Наблюдая одновременно большое число галактик, астрономы открывают полтора-два десятка внегалактических С ежегодно. Название "С" дано этим объектам по аналогии с новыми звездами, но подчеркивает значительно более мощный характер вспышек.
По характеру изменения блеска со временем и спектру С разделяют на 2 типа. С типа, как правило, в 3—5 раз ярче сверхновых типа и характеризуются более медленным уменьшением блеска после максимума. Для спектров С типа наиболее характерны интенсивные линии излучения, тогда как для С типа — очень широкие линии поглощения. Другим отличием является присутствие в спектре С типа сильных линий почти полностью отсутствующих в спектрах С типа.
Большое значение для изучения С имело обнаружение в Галактике продуктов их взрыва: расширяющихся с большими скоростями газовых оболочек (т. н. остатков сверхновых) и звездообразных объектов — пульсаров. Последние являются быстровращающимися нейтронными звездами, для которых характерно радиоизлучение, пульсирующее с периодом, равным периоду вращения звезды. Остатки С являются источниками т. н. синхронного радиоизлучения, которое возникает при торможении электронов большой энергии в полях оболочек. Некоторые из остатков С являются также источниками теплового рентгеновского излучения с температурой 106—107 К. Наиболее поразительным из всех остатков С нашей Галактики можно считать Крабовидную туманность, которая находится на том месте, где в 1054 вспыхнула яркая С, отмеченная в китайских и японских хрониках. Помимо причудливой волокнистой туманности, расширяющейся со скоростью около 1500 км/сек, в этом остатке наблюдается пульсар с периодом излучения 0,033 сек в радио-, оптическом, рентгеновском и гамма-диапазонах. По ряду признаков С 1054 нельзя отнести ни к , ни ко типу.
Анализ имеющихся наблюдательных данных о С и о их остатках позволяет нарисовать в общих чертах следующую картину эволюции С (характерные параметры приведены в табл.). При взрыве С значительная доля массы звезды (а в некоторых случаях, возможно, и вся ее масса) превращается в оболочку, расширяющуюся со скоростями до 20000 км/сек. Увеличение блеска связано в значительной мере с увеличением радиуса излучающей поверхности. В максимуме блеска С имеют колоссальный радиус, в 20—40 тыс. раз превышающий солнечный. По мере расширения оболочки ее плотность уменьшается. При последующем расширении в межзвездной среде оболочка С начинает взаимодействовать с межзвездным газом, что приводит к образованию ударной волны. Следствием этого является нагрев и торможение оболочки. Через десятки тысяч лет остаток С охватывает объем пространства радиусом более 10 пс, заполненный горячей плазмой с температурой около 106 К. На границе этого объема находится слой более холодного и плотного межзвездного газа, увлеченного при расширении оболочки. Масса этого газа достигает нескольких сот солнечных масс (типичный пример такого остатка С — волокнистая туманность в созвездии Лебедя). По прошествии сотен тыс. лет скорость расширения оболочки падает до величины порядка 10 км/сек и ее уже невозможно выделить на фоне хаотически движущихся облаков межзвездного газа. Теория пока еще (70-е гг. 20 в.) не в состоянии дать определенный ответ на вопрос о механизме вспышек С. з. Однако, по-видимому, можно считать, что взрыв С — результат неустойчивости, возникающей на поздних стадиях эволюции звезд. Наиболее вероятными представляются следующие два механизма вспышек: термоядерный взрыв вырожденного ядра, состоящего из гравитационный коллапс, т. е. катастрофическое падение вещества звезды к центру, когда термоядерная энергия последней оказывается полностью исчерпанной. В последнем случае предполагается, что бурное выделение гравитационной энергии приводит при некоторых условиях к разлету наружных слоев звезды.
Характеристики сверхновых звезд
Параметры
|
С 1 типа
|
С 11 типа
|
Масса выброшенной оболочки (в массах Солнца)
|
0,1—0,5
|
около 1
|
Скорость расширения в максимуме блеска, км/сек
|
10—20 тыс.
|
5—15 тыс.
|
Температура в максимуме блеска, К
|
15—20 тыс.
|
10—15 тыс.
|
Полная энергия излучения, эрг
|
1049—1050
|
3×1048—3×1049
|
Кинетическая энергия оболочки, эрг
|
1050—1051
|
2×1050—2×1051
|
1 эрг = 10-7 дж.
Одним из самых интересных аспектов физики С является их роль в термоядерном синтезе элементов и преобразовании состава Галактики. К моменту взрыва С значительная доля ее массы в форме и оказывается преобразованной посредством термоядерных реакций в элементы с большими весами. При взрыве возникают условия для синтеза еще более тяжелых элементов, в том числе элементов группы В результате этого вещество, выбрасываемое С в межзвездную среду, обогащено тяжелыми элементами. На протяжении ранней истории Галактики взорвалось достаточно много С, чтобы существенно изменить ее первоначальный состав. Наблюдения показывают, что самые "старые" звезды Галактики содержат в 100—1000 раз меньше тяжелых элементов, чем Солнце и другие звезды, образовавшиеся позднее.
Со С в значительной мере связывают также и происхождение космических лучей в Галактике. Предполагается, что ускорение космических лучей происходит в электромагнитных полях пульсаров и частично в ударных волнах расширяющихся оболочек С
Лит.: Шкловский И. С., С, М., 1966; Поковский Ю. П., Новые и сверхновые звезды, М., 1974; Мустель Э. Р., Вспышки сверхновых и термоядерные процессы, "Природа", 1974, № 12.
Э. Р. Мустель, Н. Н. Чугай. |
Для поиска, наберите искомое слово (или его часть) в поле поиска
|
|
 |
 |
 |
|
|
|
Новости 21.11.2024 12:08:14
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
