Переменные звезды - Гоффмейстер К.
ISBN 5-02-014352-9
Скачать (прямая ссылка):
5 4 5 S
Іапрвля tu/оля 1 сентября f нарта_/июня_f августа і октября
i ' т I "1 г і 1 I "
да
_1_
6SS0 6900 69SQ 7000 7050 JH
170
Рис. 92. Совокупность перистых т. уманнлетей ("Пористая". "'Воронка". . . .) ь Лебгцс: остаток сверхновой. ООратитс нннмание на круговую структуру газовых масс Jchh-мок Гетца, Зоннсбсрг)
Среди галактических рентгеновских источников, согласно Амнуэлю И др. (1979). известно 13 реликтов сверхновых.
Особо интересными являются остатки, отождествленные в радиовол-новой области, так как. в противоположность оптическому и рентгеновскому излучению, радиоизлучение не поглощается і алактической пылью. Поэтому радиоостатки сверхновых могут быть обнаружены и по ту сторону от центра Галактики. "Радиошпур"' Галактики, т.е. выступ повышенного радиоизлучения, выходящий из плоскости Галактики (приблизительно в 30° восточнее галактического центра) в направлении на галактический полюс, как предполагается, также был порожден сверхновой. Зга сверхновая должна была вспыхнуть очень давно и на относительно близком расстоянии от Солнечной системы, так как "радиошпур" из-за очень больших угловых размеров должен быть довольно близким объектом.
В соседних галактиках тоже обнаружены остатки сверхновых.
Почини и Сальвати (1981) обсуждают радиоизлучение остатков внегалактических сверхновых, которым всего несколько лет.
171
Частота вспышек сверхновых. Пять уверенных вспышек сверхновых (см. выше) в течение последнего тысячелетия не отражают числа звезд, действительно вспыхнувших в нашей Галактике за тысячу лет. Из-за межзвездного поглощения, как мы уже указывали выше, теряются объек-ты, число которых трудно поддается оценке. Наблюдения остатков сверхновых, оценка межзвездного поглощения и оценки на основе на блюде-ний сверхновых в других галактиках дают значение между 30 и 100 событиями за тысячелетие; см. также обсуждение в книгах Кларка и Стефен-сона (1977), Шкловского (1976) и Шрамма (1477). Согласно Псковскому (1978), сверхновые типа II встречаются в шесть раз чаше, чем типа I.
О физике вспышек сверхновых. Как уже упоминалось, понимание физических процессов взрыва осложняется недостатком уверенной информации о предсверхновых. Нам известны лишь фотометрическое и спектральное развитие взрывов внегалактических сверхновых и остатки сверхновых. Далее, можно оценить, что энергия, освобождающаяся при таком взрыве только в форме излучения, составляет Ip5 0 — IО5 1 зрі К этому прибавляется огромная величина, 105° — 10sl эрг, кинетической энергии оболочки, расширяющейся с высокой скоростью (см. выше) вопреки силе тяготения.
Но понять происхождение сверхновых нам помогает одно важное обстоятельство. А именно, теория звездной эволюции указывает на возникновение у определенных типов звезд термоядерных и гравитационных нестабильностей, ведущих к взрывообразному выделению энергии, сравнимой с энергией взрыва сверхновой.
Как мы знаем, у "нормальной" звезды соблюдается равновесие между направленными наружу газовым давлением и давлением излучения и направленной внутрь силой тяжести. Давление излучения возникает благодаря действию источников энергии звезды. У звезды главной последовательности -¦ это превращение водорода В гелий. Если этот источник энергии откажет, например когда водород почти израсходован, одно газовое давление будет не в состоянии компенсировать силу тяжести. Внутренние части звезды коллапсируют и разогреваются до тех пор, пока не начнется новый ядерный процесс (вначале превращения Не в О, N, С, потом в элементы группы железа) или пока не образуется (в случае маломассивных звезд) белый карлик — в качестве новой равновесной конфигурации. В данном случае сила тяжести уравновешивается давлением вырожденного электронного газа.
У массивных звезд (более 1,4 массы Солнца) после израсходования всех резервов ядерной энергии давление вырожденного электронного газа не в состоянии удержать гравитационное сжатие. Начинается гравитационный коллапс — стремительное сжатие, которое при температуре около 5 ¦ |09 К, достигающейся в центре звезды, дополнительно ускоряется за счет освобождающихся нейтрино и в результате принимает катастрофические формы. Гравитационный коллапс, длящийся всего около двух секунд (!), прекращается, как только звезда достигает плотности Ю1* — 1015 г/см3 и становится нейтронной звездой. При коллапсе освобождается невероятное количество гравитационной энергии, что предположительно ведет к образованию мощной ударной волны, которая с большой
172
ско[кКТЬЮ вымстает разлетающиеся внешние слои звезды. Этот процесс может быть еще усилен взрывными термоядерными реакциями. В последив время появилось много работ, пытающихся описать названные процессы теоретически. Но гидродинамический механизм, обеспечивающий расширение внешних слоев через разлет после коллапса, до сих пор фактически неизвестен {Барроуз иЛаттимер, 1985).
Неизвестно также, могут ли очень массивные звезды коллапсировать в черные дыры, так как в настоящее время еще невозможна достаточно точная оценка потери массы до начала гравитациоиного коллапса (который в этом случае, может быть, происходит без вспышки сверхновой).