Бетэльгейзе: выбух звышновай зоркі

Хоць у сярэднім за сто гадоў у галактыцы з'яўляецца толькі адна звышновая, у назіранай Сусвету існуе каля 100 мільярдаў галактык. За 10 млрд гадоў яе існавання (калі быць дакладнымі, то за 13,7 млрд, але зоркі не фармаваліся на працягу першых некалькіх соцень мільёнаў гадоў), згодна з д-ру Рычарду Мушоцки з Цэнтра касмічных палётаў Годдард НАСА, у назіранай Сусвету ўзнікае 1 мільярд звышновых у год, або 30 у секунду! Ці можа выбух звышновай зоркі Бетэльгейзе, чырвонага гіганта Млечнага Шляху, стаць наступным?

Калі гэта здарыцца ...

Выбух зоркі па імі Бетэльгейзе, адной з самых яркіх на небе, зробіць яе роўнай поўным месяцы, і яна будзе заставацца такой на працягу года. Масіўная, бачная ў зімовым небе над большай часткай свету як яркая чырвоная кропка, яна можа стаць звышновай ў любы момант на працягу наступных за 100 000 гадоў.

Большасць астраномаў лічыць, што сёння адной з верагодных прычын, чаму мы яшчэ не змаглі выявіць разумную жыццё ў Сусвеце, з'яўляецца смяротнае ўздзеянне лакальных выбухаў звышновых, якія знішчаюць усё жыццё ў той ці іншай вобласці галактыкі.

«Рука аль-Джаузы»

Чырвоны гігант Бетэльгейзе, калісьці настолькі вялікі, што мог бы дасягнуць арбіты Юпітэра, калі б ён знаходзіўся ў нашай Сонечнай сістэме, за апошнія дзесяць гадоў скараціўся ў два разы, хоць застаўся такім жа яркім, як і раней.

Бетэльгейзе, чыё назва паходзіць з арабскай, добра бачная ў сузор'і Арыёна. Зорка дала імя персанажу Майкла Кітан ў фільме Beetlejuice і была роднай сістэмай прэзідэнта Зафода Библброкса у серыі раманаў «Аўтастопам па Галактыцы".

Чырвоныя гіганты, як мяркуюць, маюць кароткую, складаную і бурную жыццё. Жывучы самае большае некалькі мільёнаў гадоў, яны хутка спальваюць вадароднае паліва, а затым перамыкаюцца на гелій, вуглярод і іншыя элементы, час ад часу сціскаючыся і ўспыхваючы зноў.

Бетэльгейзе: выбух звышновай

Гэтая зорка, як мяркуюць, падыходзіць да канца свайго існавання і можа выпрабаваць адзін з калапсаў, якімі суправаджаецца замена аднаго тэрмаядзернага паліва іншым.

Прычына сціску Бетэльгейзе невядомая. Беручы пад увагу ўсё, што мы ведаем пра галактыкі і далёкай Сусвету, ёсць яшчэ шмат чаго, што нам яшчэ трэба будзе даведацца пра зоркі. Невядома у тым ліку і тое, што адбываецца, калі чырвоныя гіганты набліжаюцца да канца свайго існавання.

Калі б выбух зоркі Бетэльгейзе адбыўся і яна стала звышновай, то гэта дазволіла б астраномам Зямлі назіраць яе і фізіку, кіравальную гэтым працэсам. Праблема складаецца ў тым, што невядома, калі гэта здарыцца. Праўда, хадзілі чуткі, што ў 2012 годзе адбудзецца выбух Бетэльгейзе, калі выбухне зорка, на самай справе невядома. Гэтага не адбылося, бо верагоднасць такой падзеі вельмі малая. Бетэльгейзе можа падарвацца заўтра вечарам ці працягнуць да 100 000 года.

занадта далёка

Каб нанесці непапраўную шкоду Зямлі, звышновая павінна ўспыхнуць у радыусе не больш за 100 светлавых гадоў. Ці задавальняе гэтай умове Бетэльгейзе? Выбух не прычыніць нашай планеце ніякай шкоды, так як зорка павінна быць нашмат бліжэй, чым яна знаходзіцца цяпер. Адлегласць да «Рукі аль-Джаузы» складае каля 600 светлавых гадоў.

Гэта адна з самых вядомых яркіх зорак. Яна ў дзесяць разоў перавышае памеры Сонца, а яе ўзрост складае толькі 10 млн гадоў. Чым масіўныя свяціла, тым менш працягласць яго жыцця. Вось чаму астраномы звярнулі ўвагу на Бетэльгейзе. Выбух чырвонага гіганта адбудзецца ў адносна кароткія тэрміны.

Суперсверхновая SN2007bi

У канцы 2009 года астраномы сталі сведкамі самага вялікага выбуху з калі-небудзь зарэгістраваных. Зоркі і памеры якой у дзвесце разоў перавышалі Сонца, была цалкам знішчаная спантаннай тэрмаядзернай рэакцыяй, выкліканай вытворчасцю антырэчыва, прычынай якога, у сваю чаргу, стала гама-выпраменьванне. Гэта прыклад таго, што можа адбыцца пры калапсе Бетэльгейзе. Выбух можна было назіраць на працягу некалькіх месяцаў, таму што ён вызваліў воблака радыёактыўнага рэчыва, у 50 разоў перавысіла памеры Сонца і выпускае свячэнне ядзернага дзялення, якое можна назіраць з далёкіх галактык.

Суперсверхновая SN2007bi з'яўляецца прыкладам прабоя «пара-нестабільнасці». Яе ўзнікненне падобна на выбух атамнай бомбы, які запускаецца сціскам плутонію. Пры памерах каля чатырох мегайоттаграммов (гэта трыццаць два нулі) гіганцкія зоркі ўтрымліваюцца ад гравітацыйнага калапсу ціскам гама-выпраменьвання. Чым гарачае ядро, тым вышэй энергія γ-прамянёў, але калі яны валодаюць занадта вялікай энергіяй, то здольныя, праходзячы праз атам, ствараць з чыстай энергіі электронна-пазітронна пары рэчывы і антырэчыва. Гэта азначае, што ўсе ядро зоркі дзейнічае як гіганцкі паскаральнік элементарных часціц.

Тэрмаядзерная бомба памерам у 11 Сонцаў

Антыматэрыі аннигилирует са сваёй супрацьлегласцю, так як яна імкнецца да гэтага, але праблема заключаецца ў тым, што хуткасць выбуху, якая хоць і надзвычай вялікая, стварае крытычную затрымку ў стварэнні гама-ціску, які ўтрымлівае зорку ад калапсу. Вонкавыя пласты правісаюць, сціскаючы ядро і падвышаючы яго тэмпературу. Гэта павялічвае верагоднасць з'яўлення больш энергічных гама-прамянёў, якія ствараюць антырэчыва, і раптам уся зорка становіцца некантралюемым ядзерны рэактарам, маштабы якога пераўзыходзяць магчымасці нашага ўяўлення. Усе тэрмаядзернай ядро дэтануе імгненна, як тэрмаядзерная бомба, маса якой не проста перавышае памеры Сонца - яна больш, чым маса 11 свяцілаў.

Выбухае ўсё. Ні чорнай дзіркі, ні нейтроннай зоркі, нічога не застаецца, акрамя які пашыраецца воблака новага радыеактыўнага матэрыялу і пустой прасторы, дзе калісьці знаходзіўся самы масіўны аб'ект, які толькі магчымы без таго, каб не разарваць прастору. Выбух выклікае рэакцыі ў велізарных маштабах, пераўтвараючы рэчыва ў новыя радыеактыўныя элементы.

Зоркі-забойцы

Некаторых рэдкія зоркі - рэальныя забойцы, 11-га тыпу - з'яўляюцца гиперновыми, крыніцамі смяротных гама-воплескаў (GRB). У параўнанні з Бетэльгейзе выбух такога аб'екта вызваліць ў 1000 разоў больш энергіі. Канкрэтнае доказ GRB-мадэлі з'явілася ў 2003 годзе.

Яно з'явілася часткова дзякуючы «бліжняму» выбуху, месцазнаходжанне якога было вызначана астраномамі з дапамогай сеткі вызначэння каардынатаў гама-ўсплёску (GCN). 29 сакавіка 2003 года ўспышка падышла досыць блізка, каб наступныя назірання сталі вырашальнымі ў вырашэнні таямніцы гама-воплескаў. Аптычны спектр послесвечения быў амаль ідэнтычны SN1998bw. Акрамя таго, назірання рэнтгенаўскіх спадарожнікаў паказалі тую ж характэрную асаблівасць - наяўнасць «шакаваны» і «нагрэтага» кіслароду, які таксама прысутнічае ў звышновых. Такім чынам, астраномы змаглі вызначыць, што «послесвечение» адносна блізкага гама-ўсплёску, размешчанага «усяго» ў два мільярды светлавых гадоў ад Зямлі, нагадвае звышновую.

Невядома, ці звязаная кожная гиперновая з GRB. Тым не менш, паводле ацэнак астраномаў, толькі адна з за 100 000 звышновых вырабляе гиперновую. Гэта складае каля аднаго гама-ўсплёску ў суткі, што і назіраецца ў рэчаіснасці.

Што амаль напэўна пэўна, дык гэта тое, што ядро, якое ўдзельнічае ў адукацыі гиперновой, валодае дастатковай масай, каб утварыць чорную дзірку, а не нейтронных зорак. Такім чынам, кожны назіраны GRB з'яўляецца «крыкам» нованароджанай чорнай дзіркі.

Белы карлік у сістэме Т Компас

Навукоўцы згодныя з тым, што новыя назірання Т Компас у сузор'і Компас з дапамогай спадарожніка International Ultraviolet Explorer паказваюць на тое, што белы карлік з'яўляецца часткай двайны сістэмы і выдалены на 3260 светлавых года ад Зямлі, што нашмат бліжэй папярэдняй ацэнкі ў 6000 светлавых гадоў.

Белы карлік з'яўляецца інфармацыяй, якая паўтараецца новай. Гэта азначае, што тэрмаядзерныя выбухі зоркі адбываюцца кожныя 20 гадоў. Самыя апошнія вядомыя падзеі былі ў 1967, 1944, 1920, 1902 і 1890 гадах. Гэтыя выбухі новай, а не звышновай зорку ня руйнуюць і не аказваюць ніякага ўздзеяння на Зямлю. Астраномы не ведаюць, чаму інтэрвал паміж выбліскамі павялічыўся.

Навукоўцы мяркуюць, што выбухі новай з'яўляюцца вынікам павелічэння масы, калі карлікавая зорка адбірае багатыя вадародам газы ў свайго спадарожніка. Пры дасягненні масай вызначанай мяжы адбываецца ўспышка новай. Невядома, павялічваецца ці памяншаецца маса падчас цыкла перапампоўвання і выбуху, але калі яна дасягне так званага мяжы Чандрасекара, то карлік стане звышновай тыпу 1а. У гэтым выпадку карлік сціснецца і адбудзецца магутная ўспышка, вынікам якой будзе яго поўнае знішчэнне. Гэты тып звышновай выпускае ў 10 мільёнаў разоў больш энергіі, чым новая.

Энергія тысячы сонцаў

Назірання белага карліка падчас выбліскаў новай дазваляюць выказаць здагадку, што яго маса павялічваецца, і дадзеныя тэлескопа "Хабл" пра матэрыял, вызваліла падчас папярэдніх выбухаў, пацвярджаюць дадзены пункт гледжання. Мадэлі ацэньваюць, што маса белага карліка можа дасягнуць мяжы Чандрасекара прыкладна за 10 млн гадоў ці раней.

На думку навукоўцаў, звышновая прывядзе да гама-выпраменьвання, энергія якога эквiвалентную 1000 адначасовых сонечных выбліскаў. Гэта больш небяспечны, чым выбух Бетэльгейзе. Калі да Зямлі дойдзе гама-выпраменьванне, гэта пагражае вытворчасцю аксідаў азоту, які можа пашкодзіць і, магчыма, разбурыць азонавы пласт. Звышновая будзе гэтак жа яркай, як і ўсе астатнія зоркі ў Млечным Шляху разам узятыя. Адзін з астраномаў, д-р Эдвард Сьон з універсітэта Виллановы, сцвярджае, што яна можа падарвацца ў бліжэйшы час у часовых маштабах, якімі карыстаюцца астраномы і геолагі, але гэта для чалавека гэта далёкае будучыню.

думкі разыходзяцца

Астраномы лічаць, што ўспышкі звышновых на адлегласці менш за 100 светлавых гадоў ад Зямлі будуць катастрафічнымі, але наступствы застаюцца няяснымі і будуць залежаць ад таго, наколькі магутным апынецца выбух. Група даследчыкаў сцвярджае, што верагодная ўспышка нашмат бліжэй і больш магутны, чым выбух Бетэльгейзе. Калі дойдзе да гэтага, невядома, але Зямля будзе сур'ёзна пашкоджана. Праўда, іншыя даследчыкі, такія як Алекс Філіпенка з Каліфарнійскага універсітэта ў Берклі, спецыяліст па звышновым, актыўным галактыках, чорным дырам, гама-усплёскаў і пашырэнню Сусвету, не згодны з разлікамі і верыць, што ўспышка, калі яна адбудзецца, наўрад ці пашкодзіць планету .