поиск по сайту

Как умирают звезды: неоднозначная природа сверхновых PDF Печать E-mail
Оценка пользователей: / 0
ПлохоОтлично 
22.02.14 08:41

vsn1Опустошающая взрывная смерть звезд напоминает по своему внешнему виду неравномерное космическое пожарище, говорят ученые.

Новые исследовательские данные, основанные на наблюдениях рентгеновского космического телескопа НАСА NuSTAR, могут оказаться ключом к тому, что на самом деле происходит в сердце звезд, когда те превращаются в сверхновые.

 

Все вещества, начиная от углерода, синтезируются внутри массивных звезд. Эти элементы распространяются по Вселенной посредством взрыва на конечном этапе жизненного цикла звезд. Этот взрыв носит название сверхновой. Его яркость столь велика, что он на мгновение может затмить собой свет целой галактики.

Звезды, масса которых при рождении превышает солнечную в восемь раз, заканчивают свою жизнь как сверхновые с коллапсирующим ядром. Когда ядро такой массивной звезды начинает испытывать недостаток в топливе, оно всего за одну частицу секунды превращается в чрезвычайно плотный ком. Вещество, падающее на этот ком, может отталкиваться от него, создавая при этом сверхмощную ударную волну.

На протяжении десятилетий «наши лучшие модели сверхновых предполагали, что звездная вспышка происходит симметрично», говорит ведущий автор исследования Брайан Графенштетт, астрофизик Калифорнийского Технологического Института (Пасадена). «Звезды являют собой большие сферические газовые шары, поэтому логично было бы предположить, что из взрыв также имеет сферические черты».

«Проблема в том, что попытка вызвать симметрический взрыв звезды не дает никаких результатов», говорит Графенштетт.

Эта неудача характерна для симметрических моделей, так как вещество, попадающее на сверхплотное ядро звезды, не в состоянии создать ударную волну, причиной чему служат внешние материальные отложения.

Астрофизики пытаются найти способ включения ассиметричных колебаний в вещество умирающей звезды, «которые могут дать выход ударной волне и разорвать светило», говорит Графенштетт. Несмотря на все, нет уверенность в том, как на самом деле должна выглядеть сверхновая с коллапсирующим ядром.

Теперь же ученым удалось доказать, что сверхновые могут быть ассиметричными, рассмотрев с этой целью остатки одной из таких вспышек.

Исследователи изучили Кассиопею А, обломок, находящийся на расстоянии 11000 световых лет от сверхновой, которая вспыхнула 350 лет назад. Они сосредоточили свое внимание на распространении радиоактивного изотопа титана — Ti-44, синтез которого происходит глубоко в звездном ядре.

Сверхновая разбросала изотоп подобно бомбе, поднимающей в воздух обломки.

Поскольку титан-44 является радиоактивным изотопом, «он отображается в специфической области светового спектра – в области высокоэнергетических рентгеновских лучей», говорит Графенштетт. Исследователи рассмотрели свечение изотопа при помощи NuSTAR (сокращенно от «Ядерный Спектроскопический Телескопический Массив»).

Снимки телескопа продемонстрировали, что радиоактивный изотоп распространялся неравномерно, что свидетельствовало об асимметричности вспышки, отличающейся от предполагаемого сферического взрыва.

«На что указывают наши результаты, так это на то, что в момент коллапса ядро звезды кажется немного разбавленным», говорит Графенштетт. «В этом случае то, что происходит, можно сравнить с кипячением воды на плите, когда пузырьки формируются на дне кастрюли и поднимаются к поверхности, выделяя пар».

В сверхновой жар происходит не от нагревающей поверхности, а от крошечных частиц – нейтрино, – возникающих в условиях огромного давления центральной области вспышки. Под действием нейтрино формируются большие пузыри раскаленного газа, которые и придают ядру звезды эффект разжижения.

Данный эффект «позволяет ударной волне избегать удерживающего ее вещества, что напоминает проделывание дыры в верхней части скороварки, вследствие чего может произойти взрыв устройства», говорит Графенштетт.

Отчет об исследовании был опубликован 20 февраля 2014 года в журнале «Природа» (Nature).

space-x

a href=
 

новости из сети


все материалы взяты из интернета

При копировании материалов гиперссылка на сайт обязательна