Наднова

Наднова типу Ia в уяві художника.Наднова типу Ia в уяві художника. Використані дані спектрополяриметричних спостережень 17-ти наднових, що велися протягом більше 10 років за допомогою ESO's Very Large Telescope та Otto Struve Telescope з Обсерваторії Макдональда.Наднова (англ. Supernova, абревіатура SN) або спалах наднової – це явище, в ході якого зірка збільшує яскравість на 4 – 8 порядків (на 10 – 20 зоряних величин) з подальшим порівняно повільним згасанням спалаху. Однак описати наднову як нову зірку дещо оманливо, оскільки насправді це її смерть (або в кращому випадку – радикальна трансформація у щось зовсім інше). Це також термін для певних типів космічних вибухів.

Існує два можливі шляхи до вибуху наднової:

• У ядрі масивної зірки перестають відбуватися термоядерні реакції і зірка, позбавлена ​​радіаційного тиску, починає руйнуватися під власною вагою.

• Білий карлик витягує масу з сусідньої зірки досить довго, поки вона не перетне так звану межу Чандрасехара, внаслідок чого відбувається вибух злиття.

В обох випадках вибух наднової з величезною силою викидає більшість або весь матеріал зірки в космос. Створена таким чином туманність розсіюється через десятки тисяч років.

Вибухи наднових є основним механізмом поширення всіх елементів, важчих за кисень, у просторі, і практично єдиним джерелом елементів, важчих за залізо (утворюється природним шляхом). Весь кальцій у наших кістках або залізо в гемоглобіні колись були викинуті у космос під час вибуху наднової. Вибухаючі зірки «кидали» важкі елементи в міжзоряний простір, збагачуючи, таким чином, хмари речовини, що утворювали місця для народження нових зірок та пов'язаних з ними планет.

Наднова типу ІА.

Залишок наднової у Великій Магеллановій Хмарі.Залишок наднової у Великій Магеллановій Хмарі. Знімки в інфрачервоному та рентгенівському світлі, зроблені космічними телескопами "Hubble" і "Chandra" накладені один на одного.Наднові типу ІА утворюються тоді, коли білий карлик витягує речовину із супровідної зірки, як правило, червоного гіганта, поки його маса не перевищить межу Чандрасехара (близько 1,44 маси Сонця). Ця теорія подібна до теорії нових зірок, де білий карлик тягне матерію набагато повільніше і не досягає межі Чандрасехара.

У випадку нових «викрадена» речовина починає термоядерні реакції біля поверхні зірки, що не призводить до її повної руйнації. Інша теорія передбачає зіткнення двох білих карликів, в результаті чого з’являється нова зірка, маса якої перевищує межу Чандрасехара.

Після перетину межі Чандрасехара підвищення тиску сприяє підвищенню температури поблизу центру зірки, починаючи період конвекції, що триває близько 100 років. У якийсь момент цієї фази відбувається «запалення» процесу термоядерного синтезу. «Горіння» швидко прискорюється, охоплюючи всю зірку.

Виділена енергія (близько 1044 джоулів) змушує всю зірку швидко вибухати, викликаючи ударну хвилю, що поширюється зі швидкістю, яка перевищує 10000 км/с. Відзначається величезне збільшення яскравості зірки – під час вибуху вона виблискує яскравіше, ніж уся галактика.

Наднові типів Ib та Ic.

Це дуже особливі типи наднових, спектри яких у початковий період спалаху не показують водневих ліній або сильного поглинання кремнію на довжині хвилі 615 нанометрів. Вибухи подібного роду, схожі на наднові типу II, ймовірно, спричинені масивними зірками, яким до виснаження всього ядерного палива вдалося втратити більшість зовнішніх шарів через сильний зоряний вітер або взаємодію з зіркою-супутником. Наднові типу Ib, ймовірно, є наслідком краху зірки типу Вольфа-Реєта.

Наднова типу II.

Наднові типу II – це етап еволюції зірок, маса яких перевищує 9 сонячних мас. Масивні зірки перед вибухом наднової мають шарувату структуру:

ядро, що складається з заліза, кобальту та нікелю,

• кремнієва оболонка,

• неонова оболонка,

• вуглецева оболонка,

• киснева оболонка,

• гелієва оболонка,

• зовнішній шар водню.

Коли металічне ядро досягає маси, що перевищує приблизно 1,4 сонячної маси (тобто досягає межі Чандрасехара), воно починає руйнуватися через гравітаційні сили. Оскільки ядра, складені з заліза, кобальту та нікелю дуже стійкі, то реакцій термоядерного синтезу більше не відбувається.

Внаслідок гравітаційного колапсу атомні ядра розпадаються на окремі нуклони (загальна назва для складових атомного ядра – протонів і нейтронів), а потім електрони примішуються до протонів, внаслідок чого речовина нейтронів утворює нейтронну зірку. При цьому зовнішні шари з великою швидкістю падають на «еластичне» ядро ​​і швидко відбиваються назовні. Цей момент називається вибухом наднової.

Через швидку зміну розмірів (відкинуті шари речовини рухаються дуже швидко) зірка світить дуже яскраво.

При початковій зірковій масі понад 25 сонячних мас вибух закінчується утворенням чорної діри в центрі.

Залишки наднової.

Рентгенівське зображення наднової G299.2-2.9, накладене на інфрачервонЗображення наднової G299.2-2.9 у рентгенівському світлі від "Chandra", яке було накладене на інфрачервоне зображення із дослідження 2MASS (Two Micron All-Sky Survey).Залишок наднової – це туманність, яка утворилася на завершальному етапі життя масивної зірки внаслідок вибуху та відкидання зовнішньої оболонки. У центральній частині цієї туманності найчастіше знаходиться нейтронна зірка або чорна діра, утворена з ядра зірки, що вибухнула.

Туманності, що є залишками вибуху наднової, багаті елементами, важчими за залізо, які виникають на завершальній стадії життя зірки та під час вибуху. Вибух дозволяє цим елементам поширюватися у просторі. Матеріал з відкинутої оболонки рухається зі швидкістю приблизно 1% від швидкості світла. Коли він стикається з речовиною міжзоряного середовища, утворюється ударна хвиля. Ця хвиля взаємодіє з міжзоряною речовиною, викликаючи підвищення температури газу, який стає джерелом слабкого рентгенівського випромінювання, а потім досить сильного радіовипромінювання.

Через деякий час після розширення залишків вибуху наднової з-за неоднорідності розподілу маси вони можуть стати колискою нового покоління зірок.

 

Переглядів: 150 | | Теги: термінологія
Всього коментарів: 0
avatar