text32

Автор: Прокопенко А.Е. (Ангарск)

3. НАША ПЛАНЕТНАЯ СИСТЕМА

3.2 Звёзды новые, сверхновые и двойные

3.2 Звёзды новые, сверхновые и двойные

Иногда астрономы, привычно разглядывая знакомые очертания созвездий, замечают, что на небе ярко загорелась звезда на том месте, где раньше наблюдалась звезда очень слабая. Звезда вспыхивает буквально за один день и начинает светить в десятки тысяч раз сильнее обычного. Затем месяц за месяцем блеск её звезды становится слабее и слабее. И через несколько лет её яркость приходит к привычному для астрономов заурядному состоянию. Нередко через некоторое время рядом со вспыхнувшей звездой замечают небольшую туманность. Очевидно, что образовалось это облачко в результате взрыва на звезде. Новые, как называют эти вспыхивающие звезды, возникают довольно часто : 20 - 30 вспышек ежегодно . Наиболее значительные в этом столетии наблюдались : в 1901 году в созвездии Персея , в декабре 1934 года в созвездии Геркулеса, 29 августа 1975 года в созвездии Лебедя.

Вспышки новых значительно различаются по мощности от так называемых «карликовых» новых до сверхновых. И чем сильнее мощность взрыва, тем реже происходит подобное явление. При вспышках сверхновых светимость увеличивается в миллиарды раз, что свидетельствует о том, что, по всей видимости, происходит взрыв звезды, и значительная часть её вещества разлетается в пространство. Вспышки сверхновых наблюдались астрономом Тихо Браге в 1572 году в созвездии Кассиопеи, Иоганном Кеплером в 1604 году в созвездии Змееносца, немецким астрономом Эрнстом Чартвингом 31 августа 1885 года в туманности (галактике) Андромеды. В чем же причины резкого высвобождения энергии, в результате чего вспыхивают новые звёзды?

Согласно современным гипотезам вспышка сверхновой - это результат коллапса звезды, который происходит либо при «железной катастрофе», либо при углеродном взрыве, либо при образовании белого калика внутри красного гиганта. Такую участь предрекают всем звёздам с массой больше 1,4 солнечной (предел Чандрасекара). Но это далеко от истины. Среди звёзд очень много красных гигантов. Так холодная звезда двойной системы Дзета Возничего по массе в 22 раза больше Солнца. А существуют красные гиганты и в сотни раз массивнее. Взорваться они должны были давным-давно. Но, пренебрегая всеми научными гипотезами, они и сегодня светят своим холодным красным светом.

Совсем иная причина выделения энергии видится учёным при вспышках новых звёзд. Считается, что этот эффект наблюдается в тесных двойных системах, в которых одна из звёзд — белый карлик, а другая — нормальная звезда (обычная звезда главной последовательности на диаграмме Герцшпрунга — Рессела, которая связывает температуру поверхности звезды и её светимость). Вещество богатое водородом с нормальной звезды перетекает на поверхность белого карлика. Накопленный за многие годы слой водорода подогревается снизу, где он контактирует с веществом белого карлика. Когда температура слоя достигнет десятка миллионов градусов, начинается термоядерный синтез и водород «вспыхивает». Нередко гигантский взрыв уносит в пространство и всю водородную оболочку карлика. Процесс этот в системе может не единожды повториться.

Белые карлики имеют массы близкие, а зачастую и большие чем Солнце. Если на Солнце предполагаемый термоядерный синтез водорода не приводит к взрыву, то почему он должен произойти на карлике. К тому же подтвердить возможность термоядерного синтеза на звёздах пока не представляется возможным.

В нашей галактике много переменных звёзд, яркость которых периодически изменяется. Переменная звезда, обычно всегда яркая, время от времени тускнеет. Сегодня астрономам известна причина этого явления. Все переменные звёзды — двойные звёзды. Менее яркая звезда-спутник регулярно проходит перед яркой звездой и частично затмевает её. Звёзды в двойных системах обращаются вокруг общего центра тяжести, который при неравных звёздах находится вблизи массивной или даже в ней самой. Поэтому не будет большой неточностью считать, что маломассивная звезда вращается вокруг массивной. Наблюдать малую звезду двойной системы даже в лучший телескоп необычайно трудно. Тем не менее, в мае 1984 года был открыт маломассивный спутник звезды Ван Бисбрук 8, находящейся в созвездии Змееносца. «Коричневый карлик» имеет температуру 1400 К и массу равную 0,01 массы Солнца.

Звезды не вечны и для каждой из них наступает время, когда она погаснет, остынет, покроется твёрдой коркой, превратившись в «звёздный труп». Период времени, разделяющий рождение звезды и её угасание, составляет десятки, сотни миллиардов лет и напрямую зависит от её массы. Звёзды-карлики остывают быстрее массивных и в неравных двойных системах, как правило, вокруг массивной светящейся звезды вращается маломассивный «звёздный труп».

При движении по орбите звезда-спутник пересекает поток заряженных частиц, испускаемый звездой (звёздный ветер) и испытывает «магнитное» торможение. Это торможение за десятки миллиардов лет уменьшает скорость обращения карлика, из-за чего обращается он по спирали, почти незаметно приближаясь к массивной звезде. И наступает время, когда он входит в её атмосферу, тормозится и устремляется к её ядру. Несмотря на то, что поверхность карлика нагревается до температуры, при которой испаряется его вещество, большая часть массы его достигает ядра звезды. Из-за большой плотности вещества ядра спутник не тонет в нём, а катится по его поверхности.

Звёздное вещество не может иметь температуру меньше «звёздной». Прикосновение к нему более холодного вещества карлика вызывает взрывное выделение ядер планетного вещества, плотность которого в миллионы раз меньше звездного. К тому же планетное вещество выделяется в газообразном состоянии, что на несколько порядков увеличивает давление на поверхности ядра. Мгновенно давление поднимается до триллионов атмосфер. А это колоссальной силы взрыв. Он разметает атмосферу звезды, а вместе с ней в околозвёздное пространство разлетится бесчисленное количество раздавленных огромным давлением обломков карлика и различных по величине масс звёздного вещества с поверхности ядра, отчего сама звезда несколько похудеет.

Фейерверк из миллиардов малых и маленьких звёздочек в тысячи раз увеличивают излучающую поверхность, и поэтому светимость некогда цельной звезды тысячекратно увеличивается. Ничем не приметная ранее звезда загорается так ярко, что её видно даже днём. Называют это явление вспышкой сверхновой. Малые и маленькие звёздочки - это частицы звёздного вещества. Излучая гамма-лучи, они быстро остывают, выделяя ядра планетных элементов. Маленькие массы подавляющего большинства звездочек не смогут удержать все выделяющиеся элементы. Теснимые звёздным излучением и им же разогреваемые, они вытянутся в кометные хвосты. Большая часть вещества разлетится с экватора, где наибольшие центробежные силы, и в плоскости экватора. Поэтому всё пространство вокруг взорвавшейся звезды вскоре превратится в расширяющийся светящийся газовый бублик.

Но этот парад будет недолгим. Через год, два большинство звёздочек потеряют лёгкие элементы, а из более тяжелых образуются небольшие астероиды. Тела с объёмом остывшего вещества в десятки км куб. будут остывать, и носить свои хвосты тысячи лет. А отдельные, объёмом в миллионы км куб. - и миллиарды лет. Посмотрите на астероид Цереру, ровесницу Земли. Её поперечник около тысячи километров, а поэтому относительно небольшая её масса не позволяет ей удерживать атмосферу. Но иногда и в настоящее время из её недр выделяются газы, и Церера на непродолжительное время становится своеобразной кометой.

Явление сверхновой в нашей Галактике происходит очень редко. Где-то один раз в столетие. За время существования Земли только на одной десятитысячной части звёзд нашей Галактики, возможно, произошли подобные вспышки. Но каждый раз вокруг взорвавшейся звезды образовывались миллиарды астероидов. Часть их сразу упадёт обратно на звезду, другие останутся вращаться вокруг неё. Звёздный ветер и лучи выметут маленькие частицы из звёздной системы и из них образуется планетарная туманность.

А вот тела большого размера звёздные лучи выгнать прочь из образовавшейся системы не в силах. Они лишь будут тормозить их полёт вокруг звезды, и тела в полном соответствии с законом небесной механики через какое-то время упадут на звезду. И опять будет взрыв. Но его мощность определяется в основном размерами упавшего тела. И от того упал ли астероид или целая планета астрономы увидят вспышку «карликовой новой», новой или сверхновой. А в подавляющем большинстве случаев не увидят ничего. От небольших астероидов будут лишь всплески протуберанцев. А их даже на рядом находящемся Солнце мы можем увидеть только в полное солнечное затмение.

Главная страница

Web-страница geostar32