Причиной всплеска отметили массивную звезду, которая в результате сверхмощного взрыва превратила в черную дыру. Взрыв сверхновой в Большом Магеллановом облаке продолжался сотни лет и дал астрономам возможность изучить разные фазы жизни звезды — до и после ее смерти. Особенно наблюдательные любители космоса в течение нескольких недель смогут невооружённым глазом рассмотреть в ночном небе уникальное событие — взрыв звезды RS Змееносца.
Взорвется ли звезда Бетельгейзе? И что будет после этого с нами?
Уникальность звезды в том, что ее взрыв происходит примерно каждые 80 лет. Кук сравнил ее яркость с Полярной звездой. По данным Reuters, США стремятся стать автором международных норм в космосе на фоне растущей лунной гонки между странами и частными компаниями.
Одна сотая этого остатка т. И хотя световые вспышки гибнущих массивных звезд представляют из себя феерическое зрелище, на их долю приходится лишь одна сотая доля процента высвобожденной энергии. Именно эти космические катаклизмы и называют сверхновыми звездами, или просто сверхновыми.
Их подразделяют на группы в соответствии с оптическими спектрами. Эту классификацию 80 лет назад предложили Бааде и его коллега по обсерватории Маунт-Вильсон Рудольф Минковский, племянник знаменитого математика, эмигрировавший из Германии. Излучение сверхновых I типа не содержит линий испускания водорода, которые есть у сверхновых II типа, зато они включают семейство, спектры которого демонстрируют наличие ионизированного кремния. Представители группы Ia взрываются на основе иного механизма, нежели гравитационный коллапс их ядер, поэтому о них поговорим позднее. Открытые в 1985 г.
В среднем в каждой крупной галактике типа Млечного Пути ежегодно загораются две-три сверхновые, причем на каждую вспышку из группы Ia приходится три-пять сверхновых прочих разновидностей. Хотя в наши дни процессы коллапса массивных звезд обсчитывают с использованием хорошо проработанных физических моделей и мощных компьютерных ресурсов, многие детали этого процесса еще далеки от ясности. Для иллюстрации рассмотрим в общих чертах типичную судьбу голубого сверхгиганта с начальной массой порядка 20—25 солнечных масс. Водородное топливо он сжигает за 7 млн лет, еще полмиллиона лет займет формирование углеродно-кислородного ядра, нагретого до 200 млн К. С его возникновением термоядерный синтез останавливается, но ненадолго.
В отсутствие тепловой подпитки ядро сжимается под действием тяготения звездного вещества и соответственно нагревается. По достижении температуры 600—800 млн К углерод начинает гореть с образованием неона и магния, а спустя еще 600 лет при температуре 2,3 млрд К начинается горение кислорода. Оно запусткает цепочки ядерных превращений, которые приводят к синтезу различных изотопов кремния, серы, фосфора, аргона, калия, кальция и скандия. Американский астрофизик индийского происхождения С. Чандрасекар, будущий нобелевский лауреат, в 1930-х гг.
Масса, которая получила название «предел Чандрасекара», составляет около 1,4 массы Солнца За сутки до кончины звезды ее ядро нагревается до 3,3 млрд К. Последние поглощаются другими ядрами, образуя все более тяжелые элементы. Поскольку далее термоядерный синтез не идет, железное ядро сжимается и нагревается. В результате возрастает кинетическая энергия атомов железа, и они претерпевают хаотические превращения. Некоторые из них распадаются, а некоторые, напротив, вступают в реакции слияния и порождают более тяжелые элементы, такие как платина и золото.
Поскольку эти реакции идут за счет накопленной тепловой энергии, температура звездного ядра уменьшается, давление его вещества падает, и ядро вновь начинает сжиматься. Этот процесс ускоряется, если в окрестностях ядра продолжаются процессы термоядерного синтеза, которые порождают новые и новые ядра железа. Затем наступает финальный катаклизм. Электроны прижимаются к ядрам и сливаются с протонами, превращаясь в нейтроны и нейтрино. Нейтроны остаются на месте, а нейтрино вылетают в пространство.
В результате сердцевина звезды охлаждается, давление ее вещества вновь падает, а темп сжатия увеличивается. Этот процесс имплозии начинается и завершается за считанные секунды, поэтому внешние слои звезды не успевают ничего почувствовать. Наружный наблюдатель в течение еще нескольких часов не заметит ни малейших перемен. На этой стадии возможны два сценария. Полагают, что звезды с массой от 30 до 100 солнечных масс коллапсируют полностью и дают начало черным дырам.
У звезд в диапазоне 12—30 по другим модельным симуляциям 12—20 солнечных масс образуются ядра из нейтронной материи, плотность которой в 100 триллионов раз превышает плотность воды. Внешние слои звезды обрушиваются на ядро и «отскакивают» от него со скоростью в десятки тысяч километров в секунду. Поскольку эта скорость значительно превышает скорость звука в звездном веществе, образуется ударная волна, буквально разрывающая звезду изнутри. По всей вероятности, ей «помогают» тепловые нейтрино, приходящие из «вскипающего» нейтронного ядра, нагретого как минимум до 150 млрд К это самая высокая температура, возможная в нынешней Вселенной. От звезды остается деформированный нейтронный шар радиусом около десяти километров, окруженный облаком сверхгорячей плазмы.
Это и есть нейтронная звезда. Звезде был присвоен индекс SN 2007bi. Возможно, это было первое наблюдение сверхновой с парной нестабильностью. Звезды этой группы очень быстро сжигают водород и гелий. После сгорания углерода в их ядрах возникают гамма-кванты, которые при столкновениях превращаются в электронно-позитронные пары, а возможно, и в более тяжелые частицы и античастицы.
Однако в этом случае пульсаций не возникает, и внешние слои звезды падают в ее центр. Давление в перегретом ядре катастрофически возрастает, и ядро взрывается, не успев сколлапсировать в черную дыру. Однако подобные симуляции выполняются лишь при значительном упрощении базовых моделей и при этом требуют месяцев работы суперкомпьютеров. Чтобы сделать их более реалистичными, необходимы компьютеры, на два порядка более мощные, но появятся они не раньше, чем через десять лет. Как ни парадоксально, но надежней всего моделируется гравитационный коллапс самых массивных звезд с начальной массой более 100 солнечных.
В их недрах уже на стадии синтеза кислорода появляются жесткие гамма-кванты, которые при взаимных столкновениях превращаются в электронно-позитронные пары. Поскольку часть гамма-квантов при этом теряется, происходит падение лучевого давления, которое противодействовало гравитационному сжатию звезды и удерживало ее в состоянии гидростатического равновесия. Далее все зависит от начальной массы. Если она не превышала 130—140 солнечных, то в недрах звезды возникают пульсации, способные инициировать быстрый выброс части вещества внешних оболочек, однако недостаточно сильные, чтобы полностью разрушить ее изнутри. Эти пульсации быстро гасятся, и звезда возобновляет коллапс, приводящий к образованию железного ядра.
Они также порождают коллапсирующие железные ядра, но в этом случае на стадии термоядерного горения углерода ядро прекращает дальнейшее сжатие, так что кислород не поджигается. Когда углерод полностью выгорает, превратившись в неон и магний, кислородно-неоново-магниевое ядро сжимается до тех пор, пока сила тяготения не уравновешивается квантовым давлением вырожденного электронного газа. Однако эта задержка недолговечна.
Источник фото: Фото редакции Причиной всплеска отметили массивную звезду, которая в результате сверхмощного взрыва превратила в черную дыру. Однако исследователи отмечают, что данное явление полностью не изучено и требует дальнейшего изучения. Мощность данного явления была настолько велика, что некоторые приборы были временно выведены из строя.
На днях команда астрономов зафиксировала самый масштабный из них — он в 18 раз превосходит предыдущий рекорд мощности луча гамма-излучения, который наблюдали в 2019 году. Его источник находится в 2,4 млрд световых лет от Земли. Скорее всего, событие было вызвано взрывом сверхновой звезды, породившим черную дыру. Подпишитесь , чтобы быть в курсе. Сигнал, названный GRB 221009A, был обнаружен 9 октября, хотя сама вспышка произошла 1,9 млрд лет назад. Луч энергии прибыл из созвездия Стрелы и был виден на протяжении десяти часов — один из самых долгих гамма-всплесков за всю историю наблюдений, пишет Phys.
Опасность из космоса: к чему приводит взрыв звезд
Точного ответа у ученых пока нет. Свет распространяется с конечной скоростью. Таким образом, скорость, с которой источник может вспыхивать и затухать, ограничивает размер источника, а это означает, что вся энергия генерируется из относительно небольшого источника», — комментирует работу Джефф Кук из Технологического университета Суинберна. Астрономы планируют изучить процессы, которые привели к мощным вспышкам света.
Плотность электронного газа падает, сердцевина звезды стягивается, и процесс все равно заканчивается коллапсом железного ядра. Гиперновые, сила аккреции и чудеса связанных пар В апреле 2007 г. В каталоги она вошла под индексом SN 2007bi. Не исключено хотя пока и не доказано! Опубликованные тогда сценарии описывали эволюцию звезд с начальными массами от 130 до 250 солнечных. Масса звезды-предшественницы новооткрытой сверхновой лежала как раз в середине этого промежутка. Звезды этой группы обычным образом но очень быстро сжигают водород и гелий. Давление в перегретом ядре катастрофически возрастает, ядро взрывается, не успев сколлапсировать в черную дыру. Взрывы сверхмассивных звезд принято называть гиперновыми. Строго говоря, этот термин не относится к финальной стадии жизни звезд с начальной массой более 250—260 солнечных масс, которые изобиловали в ранней Вселенной. В их центральных зонах порождаются гамма-кванты, энергии которых достаточны для возбуждения и последующего распада атомных ядер этот процесс называется фотодезинтеграцией. Такие звезды не взрываются, а просто исчезают, давая начало черным дырам. Сначала посмотрим на системы, состоящие из нормальных звезд главной последовательности, обращающихся вокруг общего центра инерции. Каждая звезда окружена областью пространства, где господствует ее собственное притяжение. Если такие области пересечь плоскостью, в которой движутся оба светила, получатся две вытянутые в линию петли с общей точкой на отрезке, соединяющем звездные центры для наглядности придется остановить время, поскольку вся фигура вращается. В этой точке каждая из звезд тянет в свою сторону с одинаковой силой. Эту точку называют первой точкой Лагранжа. В 1772 г. Жан-Батист Лагранж описал пять точек, которые сейчас носят его имя, однако первые три еще в 1765 г. Пространственные пузыри, о которых идет речь, именуют полостями Роша. Космические частицы внутри полости Роша вращаются лишь вокруг той звезды, которую эта полость охватывает. Однако вещество может перетекать сквозь горловину, соединяющую полости, т. Материя, которая находится вне полостей, может стабильно обращаться вокруг звездной пары в целом, но ее траектории не ограничиваются путями, охватывающими одну-единственную звезду. Как правило, обе звезды бинарной системы порождены одним и тем же молекулярным облаком, поэтому имеют одинаковый состав, но различные начальные массы. Более тяжелая звезда первой сжигает в ядре водород, теряет стабильность и становится красным гигантом. Поэтому она способна не только заполнить собственную полость Роша, но и выйти за ее границу. При этом тяготение центра звезды не может удержать частицы раздувшейся оболочки, и звезда теряет вещество, часть которого попадает в гравитационный плен к ее «компаньонке». Из-за «похудания» звезды-донора ее полость Роша стягивается, а скорость утечки вещества растет. Даже при уравнивании звездных масс утечка лишь замедляется, но не прекращается вовсе. Перенос вещества приводит к сложной эволюции звездной пары. Менее массивная звезда захватывает материю «соседки» и увеличивает свой угловой момент. Чтобы сохранить суммарный момент инерции бинарной системы, звезды сближаются. Если вторая звезда успевает выйти за границы своей полости Роша, она тоже оказывается обреченной на потерю плазмы. Эти превращения чреваты различными исходами. Часть выброшенной материи выходит на орбиты, целиком окружающие звездную пару. В особых обстоятельствах звездная пара может утонуть в шарообразном газовом облаке, порожденном ушедшей в пространство плазмой. Возможны и более экзотические сценарии такие как столкновение и слияние звезд или же съедание соседки более крупной звездой , но в такие дебри мы не станем заглядывать. До сих пор речь шла о нормальных звездных парах, но это не обязательно. Для запуска аккреции достаточно, чтобы лишь один из партнеров обладал газовой оболочкой, способной раздуться и уйти сквозь горловину полости Роша. Поэтому аккреция возникает и в бинарнных системах, объединяющих обычную звезду с компактным телом из вырожденной материи белым карликом либо нейтронной звездой или даже с черной дырой. Кстати, аккреционные диски впервые обнаружили при наблюдении белых карликов, имеющих в компаньонах обычные звезды. Такие процессы нередко приводят к очень экзотическим исходам: например, рождению рентгеновского пульсара при аккреции на сильно намагниченную нейтронную звезду. Однако нас интересуют только различные сценарии рождения новых звезд. Они практически всегда реализуются при аккреции вещества водородной оболочки звезды-донора на белый карлик. Это тесные бинарные системы, состоящие из не утратившей активности звезды и белого карлика. Аккреционный диск всегда нагревается внутренним трением и охлаждается собственным излучением. При сбалансированности этих процессов он находится в тепловом равновесии, при нарушении которого в диске могут возникнуть волны тепловой нестабильности, резко увеличивающие генерацию фотонов. Светимость диска за несколько месяцев может вырасти на один-три порядка, составив от одной до десяти светимостей Солнца. Эти «внутридисковые» катаклизмы называются карликовыми новыми. Первая карликовая новая была замечена в созвездии Близнецов еще в 1855 г. Куда эффектней классические новые звезды, или просто новые. Они вспыхивают в результате падения со скоростью порядка тысячи км в секунду на поверхность белого карлика вещества аккреционного диска. Поскольку при термоядерных реакциях интенсивно выделяется энергия, на поверхности белого карлика возникают ударные волны, которые буквально взрывают его внешний слой и выбрасывают сверхгорячую плазму в окружающее пространство. Светимость системы в течение нескольких суток возрастает на три-шесть порядков, достигая 100 тыс. Согласно теории, классические новые могут периодически загораться с интервалом в 10 тыс. Эти весьма редкие «звери» космического «зоопарка» в нашей Галактике их известен всего десяток увеличивают свою яркость в среднем не больше, чем тысячекратно, зато вспыхивают каждые 10—100 лет.
Протозвезда Следующим этапом или циклом жизни звезды является образование протозвезды. На этой стадии происходит дальнейшее сгущение газа и пыли, содержащихся в туманности. В процессе уплотнения происходит постепенное повышение температуры и увеличение давления в ядре, после чего начинается ядерная реакция Протозвезда уже похожа на обычную звезду, но пока ее ядро еще недостаточно раскалено для начала термоядерного синтеза. Светимость протозвезды связана с нагреванием и сжатием ее ядра. Время гравитационного сжатия относительно невелико. Оно зависит от массы протозвезды. Чем больше масса, тем быстрее протекает процесс гравитационной конденсации. Протозвезды с такой же массой, как у нашего Солнца, сжимаются за 100 млн. При взрыве сверхновых в космос выбрасываются такие важные элементы, как железо, калий, неон и т. И все начинается заново. Некоторые из высвободившихся элементов со временем могут образовать планеты, например такуе как наша Земля. На изображении вспышка сверхновой звезды. Вокруг молодой звезды образуется пылевое облако, которое начинает вращаться и "сплющиваться" в диск - проплид. В некоторых случаях эти диски могут превращаться в планетарные системы. Стадия протозвезды знаменует собой этап, на котором газово-пылевое облако превращается в настоящую звезду. Это важный этап в формировании молодых звезд. Когда температура ядра протозвезды превысит 10 миллионов К, процесс синтеза водорода достигнет максимальной эффективности. В этот момент протозвезда переходит в стадию главной последовательности. Главная последовательность Звезды проводят большую часть примерно 90 процентов своей жизни на главной последовательности. Масса звезд в данный период может достигать самых различных значений, и именно от массы зависит, как долго продлится этап главной последовательности. Звезды с большой массой обычно имеют более горячее и плотное ядро, и это позволяет ядерному синтезу протекать гораздо быстрее, в результате чего стадия главной последовательности длится меньше. У более "легких" звезд ядро меньше, ядерный синтез протекает дольше, соответственно стадия главной последовательности занимает больше времени. Стадия главной последовательности обозначается как стадия, на которой ядерный синтез относительно стабилен. На этой стадии термоядерный синтез высвобождает энергию, которая нагревает звезду, создавая давление, противодействующее силе ее гравитации. Таким образом, устанавливается баланс внутреннего и внешнего давления. Красный гигант Звезды, размер которых сравним с нашим Солнцем или чуть меньше, могут превращаться в красные гиганты. Когда у звезд главной последовательности в ядре заканчиваются запасы водорода, они начинают разрушаться, поскольку энергии, вырабатываемой при термоядерном синтезе, уже недостаточно для преодоления гравитации. Тем не менее, ядро продолжает сжиматься и становится плотнее; его температура и давление повышаются настолько, что гелий превращается в углерод. В результате высвобождается еще больше энергии. Когда водородный синтез переходит во внешние слои звезды, они увеличиваются в размерах и становятся ярче.
Первая когда-либо обнаруженная солнечная буря, получившая название «Событие Кэррингтона», произошла в 1859 году и была невероятно мощной. К счастью, он был нацелен не на Землю; он промахнулся мимо нас на десятки миллионов километров. Но если бы он ударил по нам, это было бы очень, очень плохо». Во время загрузки произошла ошибка. Готовы ли мы к супершторму? Астроном напоминает, что в 774 году на нашу планету обрушился ещё более сильный солнечный шторм. Он был настолько мощным, что существенно изменил химию атмосферы. Об этом событии учёным известно по анализу колец древних деревьев и ледяных кернов. Но значительно более мощное событие случилось в восьмом тысячелетии до нашей эры. Возможно, это было самое сильное извержение солнечной энергии, поразившее Землю за последние 10 тысяч лет.
Вот-вот взорвётся: Учёные взбудоражены внезапной вспышкой Бетельгейзе
Ранее российские физики в соавторстве с европейскими коллегами сымитировали в лаборатории рождение новых звезд в результате взрыва сверхновой. Новость о грядущем взрыве Бетельгейзе взбудоражила общественные массы. Это называется взрывом сверхновой звезды. В 2024 году произойдет взрыв звезды, которая находится на расстоянии 3 тыс. световых лет от Земли, сообщил Fox News Digital руководитель Управления окружающей среды NASA Билл Кук.
Произойдет еще один мощный взрыв: хабаровский астроном рассказал, что ждать в небе и на Земле
В 2024 году в трех тысячах световых лет от Земли произойдет взрыв уникальной звезды. При взрыве сверхновых в космос выбрасываются такие важные элементы, как железо, калий, неон и т.д., которые в конечном итоге становятся материалом для формирования новых звезд. Взрыв вспыхнул, когда Вселенной было 6 миллиардов лет. Карлик то и дело вытягивает энергию из своего соседа, что в конечном итоге приводит к термоядерному взрыву, свет от которого напоминает рождение новой звезды. Последний раз Тау взрывалась в 1946 году, и недавно астрономы заметили новые признаки скорого взрыва.
В 2024 году произойдет первый за 80 лет видимый взрыв сверхновой — как на него посмотреть
То есть, звезда взрывается примерно каждые 80 лет, притом яркость ее увеличивалась более чем в 600 раз. Британские исследователи космоса сообщили об обнаружении крупнейшего за всю историю наблюдения космического взрыва. Ученые впервые смогли увидеть взрыв красного сверхгиганта и его коллапс, представшей сверхновой звездой. Ученые из Австралии в ходе исследования заново подсчитали, когда в космосе может взорваться гигантская звезда.