Найновіші зірки
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Найновіші зірки

Найновіші зірки, зірки, що випробували катастрофічний вибух, за яким послідувало величезне збільшення їх блиску. У максимумі блиску світимість С. з. у мільярд раз перевищує світимість таких зірок, як Сонце, перевершуючи інколи світимість всій галактики, в якій вони знаходяться. Максимум блиску С. з. настає приблизно через дві-три тижні після вибуху. Після цього її блиск починає поступово падати, зменшуючись протягом подальших 100 сут в 25—50 разів. В середньому в галактиці, подібній нашій, спалахує одна-дві С. з. у століття. У нашій Галактиці останні спалахи С. з. спостерігали Т. Бразі в 1572 і І. Кеплер в 1604. Не виключено, що за останні три століття в Галактиці сталося ще декілька спалахів С. з., які, проте, не були відмічені із-за сильного поглинання їх світла міжзоряним пилом. Спостерігаючи одночасно велике число галактик, астрономи відкривають півтора-два десятки позагалактичних С. з. щорік. Назва «З. з.» дане цим об'єктам по аналогії з новими зірками, але підкреслює значно потужніший характер спалахів.

загрузка...

  По характеру зміни блиску з часом і спектру С. з. розділяють на 2 типи. С. з. I типа, як правило, в 3—5 разів яскравіше найновіших II типа і характеризуються повільнішим зменшенням блиску після максимуму. Для спектрів С. з. II типа найбільш характерні інтенсивні лінії випромінювання, тоді як для С. з. I типа — дуже широкі лінії поглинання. Іншою відмінністю є присутність в спектрі С. з. II типа сильних ліній водню, майже повністю відсутніх в спектрах С. з. I типа.

  Велике значення для вивчення С. з. мало виявлення в Галактиці продуктів їх вибуху: газових оболонок (т.з. залишків найновіших), що розширюються з великими швидкостями, і зіркоподібних об'єктів — пульсарів . Останні є бистровращающиміся нейтронними зірками, для яких характерне радіовипромінювання, пульсуюче з періодом, рівним періоду обертання зірки. Залишки С. з. є джерелами т.з. синхронного радіовипромінювання, яке виникає при гальмуванні електронів великої енергії в магнітних полях оболонок. Деякі із залишків С. з. є також джерелами теплового рентгенівського випромінювання з температурою 10 6 —10 7 К. Наїболєє вражаючим зі всіх залишків С. з. нашої Галактики можна рахувати Крабовидну туманність, яка знаходиться на тому місці, де в 1054 спалахнула яскрава С. з., відмічена в китайських і японських хроніках. Окрім химерної волокнистої туманності, що розширюється з швидкістю близько 1500 км/сек, в цьому залишку спостерігається пульсар з періодом випромінювання 0,033 сік в радіо-, оптичному, рентгенівському і гамма-діапазонах. По ряду ознак С. з. 1054 не можна віднести ні до I, ні до II типа.

  Аналіз наявних наглядових даних о С. з. і про їх залишки дозволяє намалювати в загальних межах наступну картину еволюції С. з. (характерні параметри приведені в таблиці.). При вибуху С. з. значна доля маси зірки (а в деяких випадках, можливо, і вся її маса) перетворюється на оболонку, що розширюється з швидкостями до 20000 км/сек. Збільшення блиску пов'язане значною мірою із збільшенням радіусу випромінюючої поверхні. У максимумі блиску С. з. мають колосальний радіус, в 20—40 тис. разів сонячний, що перевищує. У міру розширення оболонки її щільність зменшується. При подальшому розширенні в міжзоряному середовищі оболонка С. з. починає взаємодіяти з міжзоряним газом, що приводить до утворення ударної хвилі. Наслідком цього є нагрів і гальмування оболонки. Через десятки тисяч років залишок С. з. охоплює об'єм простору радіусом більше 10 пс, заповнений гарячою плазмою з температурою біля 10 6 К. На кордону цього об'єму знаходиться шар холодніший і щільніший міжзоряного газу, захопленого при розширенні оболонки. Маса цього газу досягає декількох сотів сонячних мас (типовий приклад такого залишку С. з. — волокниста туманність в сузір'ї Лебедя). Після сотень тис. років швидкість розширення оболонки падає до величини порядка 10 км/сек і її вже неможливо виділити на фоні хаотично рухомих хмар міжзоряного газу. Теорія поки що (70-і рр. 20 ст) не в змозі дати певну відповідь на питання про механізмі спалахів С. з . Проте, мабуть, можна вважати, що вибух С. з. — результат нестійкості, що виникає на пізніх стадіях еволюції зірок. Найбільш вірогідними представляються наступні два механізми спалахів: термоядерний вибух виродженого ядра, що складається з вуглецю; гравітаційний колапс, тобто катастрофічне падіння речовини зірки до центру, коли термоядерна енергія останньою виявляється повністю вичерпаній. У останньому випадку передбачається що бурхливе виділення гравітаційній енергії приводить за деяких умов до розльоту зовнішніх шарів зірки.

  Характеристики найновіших зірок

Параметри

Найновіші зірки 1 типа

Найновіші зірки 11 типа

Маса викинутої оболонки (у масах Сонця)

0,1—0,5

близько 1

Швидкість розширення в максимумі блиску, км/сек

10—20 тис.

5—15 тис.

Температура в максимумі блиску, До

15—20 тис.

10—15 тис.

Повна енергія випромінювання, ерг

10 49 —10 50

3×10 48 —3×10 49

Кінетична енергія оболонки, ерг

10 50 —10 51

2×10 50 —2×10 51

  1 ерг = 10 -7 дж .

  Одним з найцікавіших аспектів фізики С. з. є їх роль в термоядерному синтезі хімічних елементів і перетворенні хімічного складу Галактики. До моменту вибуху С. з. значна доля її маси у формі водню і гелію виявляється перетвореною за допомогою термоядерних реакцій в елементи з великими атомними вагами. При вибуху виникають умови для синтезу ще важчих елементів, у тому числі елементів групи заліза. В результаті цього речовина, що викидається С. з. у міжзоряне середовище, збагачено важкими елементами. Впродовж ранньої історії Галактики вибухнуло досить багато С. з., щоб істотно змінити її первинний хімічний склад. Спостереження показують, що «найстаріші» зірки Галактики містять в 100—1000 разів менше важких елементів, чим Сонце і інші зірки, що утворилися пізніше.

  З С. з. значною мірою зв'язують також і походження космічних променів в Галактиці. Передбачається, що прискорення космічних променів відбувається в електромагнітних полях пульсарів і частково в ударних хвилях оболонок, що розширюються, С. з.

  Літ.: Шкловський І. С., Найновіші зірки, М., 1966; Поковський Ю. П., Нові і найновіші зірки, М., 1974; Мустель Е. Р., Спалахи найновіших і термоядерні процеси, «Природа», 1974 № 12.

  Е. Р. Мустель, Н. Н. Чугай.