НАДНОВІ ЗІРКИ

Можливість утворення нейтронних зірок і чорних дір була показана теоретично ще в 50-х роках двадцятого століття, але лише недавно була встановлена їх зв'язок зі спалахами наднових зірок. Коли в небі з'являється «зірка-гостя» (одна з них згадується в китайській хроніці 1054 г.), то виділяється просто неймовірна кількість енергії: більше, ніж випромінює її наше Сонце за 10 млрд років! Це найпотужніше природне явище в світі зірок. Грандіознішими були тільки (згідно з деякими гіпотезами) вибухи галактик.

Фізичною основою такого енсрговидсленія можуть бути тільки термоядерні вибухи - ланцюгові розгалужені реакції синтезу ядер більш важких елементів з ядер легких.

Розвиток теорії ядерних реакцій дозволило зрозуміти, чому звичайні зірки, що складаються в основному з водню і гелію, не вибухають. Справа в тому, що реакції протон-протонного циклу включають в себе Р-розпад (з вильотом електрона і антинейтрино або позитрона і нейтрино). Він є результатом слабких взаємодій і не залежить від температури. Немає можливості його прискорити.

Інша справа реакції типу тне => "З, т. Е. Реакції вуглець азотного циклу, що йдуть по шляху приєднання протонів до ядер вуглецю, кисню, азоту, неону. Вони різко прискорюються з ростом температури, і накопичення цих елементів в надрах зірок означає накопичення «ядерної вибухівки». Як показують теоретичні моделі, в зірках типу Червоних надгігантів, створюється шарова структура (цибулина) розподілу елементів. Центр займають ядра заліза (водень і гелій тут вигоріли). Його облягає «мантія» з переважанням зазначених вище легких еле ентов, над якою знаходиться гслій-воднева оболонка. За однією з моделей, маса центрального ядра складає три сонячні маси, маса киснево-вуглецево-азотної мантії доходить до 15 мас Сонця, 12 сонячних мас доводиться на частку зовнішньої оболонки. Умови для вибуху створюються тоді , коли залізне ядро почне коллапсировать.

Коли речовина «мантії», тобто шар ядерної вибухівки, впаде на поверхню нейтронної зірки, утворюється ударна хвиля з високим температурним фронтом. Вона і викликає детонацію «вибухівки», і відбувається спалах наднової. В результаті вибуху зовнішня оболонка і мантія розганяються до високих швидкостей і скидаються в космічний простір. При цьому «захоплюється» і частина магнітного поля зірки. Релятивістські електрони навіть в слабких магнітних полях відчувають велику силу Лоренца і при обертальному русі породжують електромагнітне випромінювання типу синхротронного. Воно характеризується широким спектром, а положення максимуму в спектрі частот прямо пропорційно величинам індукції магнітного поля і квадрату енергії електрона. У більшості випадків положення максимуму потрапляє в радіодіапазон частот. За ізолініях радіовипромінювання вдається виявити навіть слабкі залишки оболонки, скинутої при спалаху наднової.

Слід зазначити два факти, пов'язаних з даним процесом. По-перше, в процесі повинні народжуватися нейтрино і вони виносять в навколишній простір до 90% вивільненої при стисненні енергії. По-друге, частина енергії вибуху, спрямована в центр зірки, може «стимулювати» стиск до освіти чорної діри.

Фотографія оболонок навколо наднової 1987 р

Мал. 87. Фотографія оболонок навколо наднової 1987 р

24 лютого 1987 року в сусідній галактиці, Великій Магеллановій Хмарі, спалахнула наднова, її можна було бачити неозброєним оком в південній півкулі. Використовуючи сучасні методи спостережень, вдалося дізнатися, що маса зірки, що вибухнула дорівнювала приблизно 17 сонячним, а вік її наближався до 20 млн років (рис. 87).

Відповідно до теорії, спалах супроводжувалася сплеском нейтринного потоку. Однак на місці спалаху не виявили пульсара. Можливо, що орієнтація радиолуча така, що він не захоплює Землю.

У серпні 1990 р космічний телескоп «Хаббл» передав на Землю результати спостереження цієї наднової, точніше її скинутої оболонки Аналіз даних показав, що залишки від вибуху рухаються зі швидкістю близько 10 000 км / с (що становить 0,1 від швидкості світла).

Зовсім несподіваними були інші результати. Виявляється, залишок наднової оточує інша планетарна туманність, невидима з Землі. Вона являє собою кільце діаметром 1,4 св. м, і була скинута зіркою за 1000 років до вибуху. Тепер за кілька десятків років кільце буде зруйновано і перемішається з залишками наднових. Цей приклад показує, що реальна природа завжди багатша наших наукових теорій і спрощених моделей, в тому числі моделей еволюції зірок.

 
Переглянути оригінал
< Попер   ЗМІСТ   ОРИГІНАЛ   Наст >