Гиперновая звезда | это... Что такое Гиперновая звезда? (original) (raw)

Эта Киля, в созвездии Киля, один из ближайших кандидатов в будущую гиперновую[1]

Гиперновая — взрыв массивной звезды (с массой более 20 масс Солнца) после коллапса ее ядра. Коллапс ядра происходит после того, как в нем истощается топливо для поддержания термоядерных реакций; другими словами, это очень большая сверхновая. С начала 1990-х годов были замечены столь мощные взрывы звёзд, что сила взрыва превышала мощность взрыва обычной сверхновой примерно в 10 раз, а энергия взрыва превышала 1045 джоулей [2]. К тому же многие из этих взрывов сопровождались длинными гамма-всплесками. Сегодня термин Гиперновая используется также для описания взрывов звёзд с массой от 100 до 150 и более масс Солнца.

Гиперновые теоретически могли бы создать серьёзную угрозу Земле вследствие сильной радиоактивной вспышки, но в настоящее время вблизи Земли нет звёзд, которые могли бы представлять такую опасность[3]. По некоторым данным, 440 миллионов лет назад имел место взрыв гиперновой звезды вблизи Земли[4], в результате которого произошло Ордовикско-силурийское вымирание (исчезло более 60 % морских беспозвоночных). Вероятно, короткоживущий изотоп никеля Землю в результате этого взрыва[5].

Термин коллапсар (от англ. collapsed star — сколлапсировавшая звезда) первоначально означал продукт гравитационного коллапса — чёрную дыру. В настоящее время это слово иногда относят к определённой модели коллапса быстровращающейся звезды.

Коллапс звезды

Термин «гиперновая_» придумал Стэнфорд Вусли (англ._). Ядро массивной звезды при гравитационном коллапсе превращается в чёрную дыру; если звезда быстро вращалась, то вокруг чёрной дыры может образоваться массивный аккреционный диск. За счет нейтринного нагрева или под воздействием механизма Бландфорда-Знаека могут быть сформированны две мощные релятивистские струи, выбрасываемые в направлении полюсов вращения умирающей звезды почти со скоростью света. Эти релятивистские струи могут объяснить гамма-всплески, которые иногда наблюдаются при взрывах гиперновых. В последние годы большой объём данных наблюдений гамма-всплесков значительно улучшил наше понимание этих событий, и стало ясно, что в численных моделях коллапса получаются взрывы, которые отличаются от взрывов обычных сверхновых.

Звёзды, способные взорваться как гиперновая, встречаются очень редко, потому что звезда должна быть массивной, быстро вращаться и (возможно) иметь сильное магнитное поле. Поэтому гиперновые должны взрываться редко. Предполагается, что в нашей Галактике гиперновая взрывается в среднем один раз в 200 млн лет.

Слово «_коллапсар_» используется как название гипотетической модели, в которой быстро вращающаяся звезда Вольфа-Райе с массой ядра около 30 солнечных масс формирует вращающуюся чёрную дыру, которая аккрецирует вещество из падающей на нее звёздной оболочки. При этом могут быть сформированы релятивистские струи с релятивистской скоростью (с фактором Лоренца более 100). Благодаря таким скоростям струйные выбросы коллапсаров могут оказаться самыми быстрыми из известных небесных тел. Таким образом коллапсар, начинаясь как «неудавшаяся» сверхновая, превращается во взрыв гиперновой.

Считается, что коллапсары являются основной причиной длинных (> 2 секунд) гамма-всплесков. Мощная струя, выбрасываемая вдоль оси вращения чёрной дыры, может создать направленный всплеск высокоэнергетического излучения. Наблюдатель может зарегистрировать такой всплеск, если он находится вблизи направления релятивистской струи.

В качестве примера коллапсара можно привести необычные сверхновые SN 1998bw (англ.) и SN 2003dh (англ.), связанные с гамма-всплесками GRB 980425 и GRB 030329 соответственно. Звезды были классифицированы как сверхновые типа Ic из-за особенностей их спектра. В радиодиапазоне наблюдались свидетельства наличия релятивистских скоростей при взрыве.

Ещё одним видом гиперновой является сверхновая, нестабильная по отношению к образованию электрон-позитронных пар (англ. pair-instability supernova). В такой сверхновой рождение пар вызывает резкое падение давления в звёздном ядре, что приводит к быстрому частичному коллапсу, который и становится причиной резкого повышения температуры и давления, приводящего к взрывному термоядерному возгоранию и полному взрыву звезды. Сверхновая SN 2006gy была, возможно, первым наблюдавшимся примером такого типа сверхновых. Эта сверхновая наблюдалась в галактике, находящейся на расстоянии около 240 миллионов световых лет (72 млн. парсеков) от Земли.

Коллапсары в научной фантастике

См. также

Просмотр этого шаблона Звёзды
Эволюция Формирование • Звёзды до главной последовательности • Главная последовательность • Горизонтальная ветвь • Асимптотическая ветвь гигантов • Полоса нестабильности • Красное сгущение • Туманности (Планетарная • Протопланетарная) • Яркая голубая переменная • Звезда Вольфа — Райе • Псевдосверхновая • Сверхновая • Гиперновая • Диаграмма Герцшпрунга — Рассела • Звёздное население
Протозвёзды Молекулярное облако • Глобула • Молодые объекты • Объект Хербига — Аро • Трек Хаяши • Предел Хаяси • Трек Хеньи • Орионовы переменные (Типа T Тельца • Фуоры) • Звёзды Хербига (Ae/Be)
Типы Субкарлик • Карлики (Красный • Жёлтый • Оранжевый • Голубой) • Субгигант • Гиганты (Красный • Голубой • Яркий) • Сверхгиганты (Красный • Жёлтый • Голубой) • Гипергиганты (Жёлтый) • Голубые отставшие звёзды • Оболочечная • Углеродная (Метиновая) • Бариевая • S-типа • Пекулярная • Технециевая • Ртутно-марганцевая • Переменная
Останки Обычное вещество Белый карлик • Чёрный карлик Нейтронная звезда Пульсар (Радио • Рентгеновский) • Магнетар (Аномальный рентгеновский пульсар • Источник мягких повторяющихся гамма-всплесков) • Великолепная семёрка • Вращающийся радиотранзиент Сверхплотные Чёрная дыра звёздной массы • Плотная звезда Гипотетические Экзотическая звезда (Кварковая • Преонная • Q) • Железная звезда
«Недозвёзды» Коричневый карлик • Субкоричневый карлик • Планетар
Строение Ядро • Конвективная зона • Лучистая зона • Фотосфера • Хромосфера • Корона • Ветер (Пузырь) • Металличность • Магнитное поле • Астросейсмология • Солнцеподобные осцилляции • Предел Эддингтона • Механизм Кельвина — Гельмгольца
Нуклеосинтез Процессы (s- • r- • p- • rp- • Альфа-) • Тройная гелиевая реакция • Протон-протонный цикл • Углерод-азотный цикл • Гелиевая вспышка • Ядерное горение (Углерода (Детонация) • Кислорода • Неона • Кремния)
Свойства Спектральный класс • Эффективная температура • Кинематика (Собственное движение • Угловая скорость) • Микротурбулентность • Солнечная масса • Планетная система • Вращение звезды • Звёздная система (Двойная звезда • Кратная звезда) • Звёздная динамика • UBV-фотометрия • Обозначения звёзд • Звёздная величина (Абсолютная)
Списки Имена • Наиболее массивные • Самые маломассивные • Крупнейшие • Самые яркие • Самые мощные • Ближайшие • Коричневые карлики

Примечания

  1. ↑ Гиперновая как наиболее разрушительное событие во Вселенной (англ.)
  2. ↑ NASA — Ярче чем Сверхновая звезда — это Гиперновая звезда (англ.)
  3. ↑ SPACE.com — Possible Hypernova Could Affect Earth (англ.)
  4. ↑ A hypernova is the most destructive force in the universe (англ.)
  5. ↑ Hypernova (англ.)

Литература

Ссылки