Вибух наднової зірки: вчені теж пишуть сценарії

Виключаючи вчених і незначна меншість, інших людей явища і феномени Всесвіту цікавлять найчастіше з точки зору двох мотивів. По-перше, наскільки та чи інша космічна подія загрожує безпосередньо Землі і її мешканцям. По-друге, наскільки те, що відбувається в космосі може задовольнити людську пристрасть до видовищ, особливо масштабним. Вибух наднової зірки в цьому плані є ідеальним кандидатом на підвищений інтерес широкої громадськості: це більш ніж масштабна подія і при певних умовах воно може мати для нашої планети катастрофічні наслідки.

Те, в порівнянні з чим меркне Сонце

Вибух наднової зірки насправді це свого роду космічне «масло масляне», тобто тавтологія. Без вибуху, або як кажуть фахівці, спалахи про наднової зіркиНаднові зірки: яскраві загадки Всесвіту може йтися. Терміни, що вживаються назви «нові» і «наднові» зірки використовуються для відображення зафіксованих змін до світності зірок, чого не спостерігається у «старих» небесних тіл. Про наднової зірки говорять лише в тих випадках, коли спостерігається спалах або, що частіше, наслідки спалаху. Наднова зірка це скоріше не специфічний тип зірок, а етап в еволюції зоряних об`єктів. Етап завершальний, так як після спалаху-вибуху зірка перестає існувати, що становить її речовина розноситься по Всесвіту, а на місці колишньої зірки формується або чорна діра, або нейтронна зірка.

У певному сенсі спалах наднової зірки це свідоцтво про смерть зірки.

Правда, такі зірки вмирають дуже активно, це жодним чином не схоже на повільний процес згасання. Під час вибуху середньостатистичної наднової зірки виділяється стільки ж енергії, скільки здатне дати Сонце за приблизно мільярд років безперервної «роботи». Вчені вирахували, що в кожній галактиці наднова зірка з`являється раз приблизно в 300 років. Разом з тим спостерігати цей процес на власні очі можна дуже рідко, зазвичай дослідники фіксують лише наслідки спалаху, що виражаються в потоці заряджених частинок, що розносяться по Всесвіту, і по об`єктах в місці вибуху. Завдяки розвитку космічної техніки і оптики в даний час вчені щороку фіксують сліди від десятків раніше невідомих наднових зірок.

Типи наднових зірок

Відео: науковці розробили комп`ютерну симуляцію вибуху наднової

На цей момент існує поділ на кілька типів наднових зірок, які об`єднуються в два основні класи. Наднові першого класу відрізняються тим, що в картині спостереження наслідків вибуху відсутні лінії водню. Відповідно, в картині наслідків спалаху наднових зірок другого класу спостерігаються лінії водню. У свою чергу, перший клас наднових зірок ділиться на три типи залежно від наявності і відсутності певних базових хімічних елементів. Тип Ia - присутність сильних ліній іонізованого кремнія- тип Ib характеризується відсутністю або слабкістю ліній кремнію і наявністю ліній гелію, а тип Ic при дефіциті ліній кремнію практично не має і ліній гелію. Другий клас наднових зірок ділиться на два основних типи, з постійним спектром і з мінливим спектром, причому перший тип ще ділиться на кілька підтипів в залежності від наявності і характеристик вузьких ліній спектра.

Присутність або відсутність ліній водню в слідах спалаху наднової зірки є фундаментальним відмінністю, що свідчить як про різний хімічний склад зруйнувалися небесних тіл, так і про різні механізми їх еволюції. Наявність водню говорить про те, що вибухнула зірка мала до моменту руйнування газову водневу оболонку, тобто атмосферу, часом досить сильну. В такому випадку, тобто у варіанті наднових зірок другого класу, механізмом руйнування зірки був гравітаційний колапс.

Відео: Жорстокі і найбільші вибухи в космосі. Вибухи Галактик, зірок, планет. Космос, Всесвіт

Внутрішня термоядерна реакція загасає, а маса зірки перевищує критичну межу - починається гравітаційне руйнування небесного тіла. Якщо ліній водню немає, значить, на момент спалаху газового шару біля поверхні зірки не було. Його могло «здути» потужними космічними потоками або водневий шар міг «перетекти» на сусіднє космічне тіло з потужною гравітацією. Це означає, на думку вчених, що основним механізмом спалаху наднових зірок першого класу (особливо це стосується наднових типу Ia) був термоядерний вибух, подробиці сценарію якого поки не ясні.

Причини не ясні, а ось небезпеки очевидні

Для багатьох напрямків наукового вивчення Всесвіту характерна ситуація, коли на кілька знайдених відповідей з`являються сотні і тисячі нових питань. Розгляд наднових зірок не є винятком - не дивлячись на великі успіхи у вивченні цього унікального феномену, до сих пір немає ясності і наукового консенсусу в причинах спалахів цих зірок.

Відео: Вчені зафіксували вибух однієї зірки відразу в чотирьох місцях

Наука поки не до кінця розуміють, як саме і чому зірки завершують свій еволюційний шлях. Хоча, зрозуміло, існує основна гіпотеза, якої дотримується і керується в подальших дослідженнях наукове співтовариство. Гіпотеза ця говорить, що зірка може закінчити своє існування як мінімум двома способами. У разі, якщо вона не досягає великих розмірів і не перевищує критичну межу маси (так звану межу Чандрасекара, по імені видатного астрофізика Субраманьян Чандрасекара), то її чекає поступове згасання. Термоядерний синтез в її ядрі буде поступово сповільнюватися, температура зірки буде знижуватися, поки, нарешті, «двигун» не зупиниться і зірка не перетвориться в замерзлий неживий шматок матерії, тобто в «білого карлика».

Зірка буде прагнути відновити рівновагу між зовнішньою силою гравітації і внутрішньою силою тиску, що виробляється термоядерної реакцією. Рівновага це буде під загрозою через виснаження запасів енергії для синтезу всередині ядра. Щоб ці запаси поповнити, зірка буде забирати енергію зі своїх зовнішніх шарів і при цьому стискатися. Стиснення зірки і розігрів її ядра триватиме до тих пір, поки не відбудеться вибух, який розметає зірку по Всесвіту, а серцевина її ядра НЕ стиснеться до нейтронної зірки або чорної діри. Що ж стосується потенційної небезпеки спалаху наднової зірки, то загроза може бути вельми відчутною.

Вибух наднової супроводжується викидом величезної енергії. Якщо уявити сценарій, що такий спалах відбудеться на відстані приблизно 10 світлових років від Землі, то потужні потоки радіоактивного випромінювання і навіть окремі матеріальні фрагменти зірки обрушаться на нашу планету. Найімовірніше, озоновому шару земної атмосфери буде завдано катастрофічного збитку, на природне подолання якого підуть сотні і тисячі років. До того моменту життя на планеті припиниться під впливом смертельного випромінювання. Спочатку загинуть найпростіші живі організми, проте потім вимирання чекає і всіх стоять вище по харчовому ланцюжку тварин. Втім, на даний момент в найближчих космічних околицях, на відстані в 350-500 світлових років від Землі, не спостерігається зірки, потенційно здатної стати наднової.

Увага, тільки СЬОГОДНІ!