Je, kifo cha supernova au mwanzo wa maisha mapya? Kuzaliwa na kifo cha supernovae.

Nyota haziishi milele. Pia wanazaliwa na kufa. Baadhi yao, kama Jua, zipo kwa miaka bilioni kadhaa, hufikia uzee kwa utulivu, na kisha hupotea polepole. Wengine wanaishi maisha mafupi na yenye misukosuko zaidi na pia wamehukumiwa kifo cha msiba. Uwepo wao unaingiliwa na mlipuko mkubwa, na kisha nyota inageuka kuwa supernova. Nuru ya supernova inaangazia nafasi: mlipuko wake unaonekana kwa umbali wa mabilioni mengi ya miaka ya mwanga. Ghafla nyota inaonekana angani ambapo hapo awali, ingeonekana, hakukuwa na kitu. Kwa hivyo jina. Watu wa zamani waliamini kuwa katika hali kama hizi nyota mpya huwaka. Leo tunajua kwamba kwa kweli nyota haijazaliwa, lakini hufa, lakini jina linabaki sawa, supernova.

SUPERNOVA 1987A

Usiku wa Februari 23-24, 1987, katika moja ya galaksi zilizo karibu na sisi. Katika Wingu Kubwa la Magellanic, umbali wa miaka 163,000 tu ya mwanga, supernova ilionekana kwenye kundi la nyota la Doradus. Ilionekana hata kwa jicho la uchi, mwezi wa Mei ilifikia ukubwa unaoonekana +3, na katika miezi iliyofuata ilipoteza mwangaza wake hatua kwa hatua hadi ikawa haionekani tena bila darubini au darubini.

Ya sasa na ya zamani

Supernova 1987A, kama jina lake linavyopendekeza, ilikuwa supernova ya kwanza kuzingatiwa mnamo 1987 na ya kwanza kuonekana kwa macho tangu mwanzo wa enzi ya darubini. Ukweli ni kwamba mlipuko wa mwisho wa supernova katika Galaxy yetu ulionekana nyuma mnamo 1604, wakati darubini ilikuwa bado haijavumbuliwa.

Lakini muhimu zaidi, nyota* 1987A iliwapa wataalamu wa kilimo wa kisasa fursa ya kwanza ya kutazama nyota kubwa kwa umbali mfupi.

Kulikuwa na nini hapo awali?

Utafiti wa supernova 1987A ulionyesha kuwa ilikuwa aina ya II supernova. Hiyo ni, nyota ya mtangulizi au nyota iliyotangulia, ambayo iligunduliwa katika picha za awali za sehemu hii ya anga, iligeuka kuwa supergiant ya bluu, ambayo uzito wake ulikuwa karibu mara 20 ya wingi wa Jua. Kwa hivyo, ilikuwa nyota ya moto sana ambayo iliisha haraka mafuta yake ya nyuklia.

Kitu pekee kilichosalia baada ya mlipuko huo mkubwa ilikuwa wingu la gesi linalopanuka kwa kasi, ambalo ndani yake hakuna mtu ambaye alikuwa ameweza kutambua nyota ya nyutroni, ambayo kuonekana kwake kinadharia kulipaswa kutarajiwa. Baadhi ya wanaastronomia wanahoji kuwa nyota hiyo bado imefunikwa na gesi iliyotolewa, huku wengine wakikisia kwamba shimo jeusi linatokeza badala ya nyota.

MAISHA YA NYOTA

Nyota huzaliwa kama matokeo ya mgandamizo wa mvuto wa wingu la vitu kati ya nyota, ambayo, inapokanzwa, huleta msingi wake wa kati kwa joto la kutosha kuanzisha athari za nyuklia. Ukuaji unaofuata wa nyota iliyo tayari inategemea mambo mawili: misa ya awali na muundo wa kemikali, na ya kwanza, hasa, huamua kiwango cha mwako. Nyota zilizo na misa kubwa ni moto zaidi na nyepesi, lakini ndiyo sababu huwaka mapema. Kwa hivyo, maisha ya nyota kubwa ni mafupi ikilinganishwa na nyota ya chini.

Majitu mekundu

Nyota inayochoma haidrojeni inasemekana kuwa katika "awamu yake ya msingi." Maisha mengi ya nyota yoyote yanapatana na awamu hii. Kwa mfano, Jua limekuwa katika awamu kuu kwa miaka bilioni 5 na litabaki huko kwa muda mrefu, na wakati kipindi hiki kitakapomalizika, nyota yetu itaingia katika awamu fupi ya kutokuwa na utulivu, baada ya hapo itatulia tena, wakati huu. kwa namna ya jitu jekundu. Jitu jekundu ni kubwa zaidi na linang'aa zaidi kuliko nyota katika awamu kuu, lakini pia ni baridi zaidi. Antares katika kundinyota Scorpius au Betelgeuse katika kundinyota Orion ni mifano kuu ya majitu nyekundu. Rangi yao inaweza kutambuliwa mara moja hata kwa jicho la uchi.

Jua linapogeuka kuwa jitu jekundu, tabaka zake za nje "zitanyonya" sayari za Mercury na Venus na kufikia mzunguko wa Dunia. Katika awamu ya jitu jekundu, nyota hupoteza sehemu kubwa ya tabaka za nje za angahewa lao, na tabaka hizi hufanyiza nebula ya sayari kama M57, Nebula ya Gonga katika kundinyota Lyra, au M27, Dumbbell Nebula katika kundinyota Vulpecula. Zote mbili ni nzuri kwa kutazamwa kupitia darubini yako.

Barabara kuelekea fainali

Kuanzia wakati huu na kuendelea, hatima zaidi ya nyota inategemea wingi wake. Ikiwa ni chini ya 1.4 raia wa jua, basi baada ya mwisho wa mwako wa nyuklia nyota hiyo itatolewa kutoka kwa tabaka zake za nje na itapungua kwa kibete nyeupe, hatua ya mwisho ya mageuzi ya nyota yenye molekuli ndogo. Mabilioni ya miaka yatapita hadi kibete nyeupe itapoa na kutoonekana. Kinyume chake, nyota yenye uzito wa juu (angalau mara 8 zaidi kuliko Jua), mara tu hidrojeni inapoishiwa, huishi kwa kuchoma gesi nzito kuliko hidrojeni, kama vile heliamu na kaboni. Baada ya kupitia safu ya awamu za mgandamizo na upanuzi, nyota kama hiyo baada ya miaka milioni kadhaa ilipata mlipuko mbaya wa supernova, ikitoa kiasi kikubwa cha suala lake kwenye nafasi, na kugeuka kuwa mabaki ya supernova. Ndani ya wiki moja, supernova inazidi mwangaza wa nyota zote kwenye galaksi yake, na kisha inakuwa giza haraka. Nyota ya neutroni inabaki katikati, kitu ukubwa mdogo, ambayo ina msongamano mkubwa. Ikiwa wingi wa nyota ni kubwa zaidi, kama matokeo ya mlipuko wa supernova, sio nyota, lakini shimo nyeusi zinaonekana.

AINA ZA SUPERNOVA

Kwa kuchunguza mwanga unaotoka kwa supernovae, wanaastronomia wamegundua kuwa zote hazifanani na zinaweza kuainishwa kulingana na vipengele vya kemikali vinavyowakilishwa katika mwonekano wao. Hidrojeni ina jukumu maalum hapa: ikiwa wigo wa supernova una mistari inayothibitisha uwepo wa hidrojeni, basi imeainishwa kama aina ya II; ikiwa hakuna mistari kama hiyo, imeainishwa kama aina ya I. Aina ya I supernovae imegawanywa katika subclasses la, lb na l, kwa kuzingatia vipengele vingine vya wigo.

Asili tofauti ya milipuko

Uainishaji wa aina na aina ndogo huonyesha utofauti wa mifumo inayosababisha mlipuko na aina tofauti nyota zilizotangulia. Milipuko ya Supernova kama vile SN 1987A hutokea katika hatua ya mwisho ya mageuzi ya nyota yenye wingi mkubwa (zaidi ya mara 8 ya uzito wa Jua).

Chapa lb na lc supernovae ni matokeo ya kuporomoka kwa sehemu za kati za nyota kubwa ambazo zimepoteza sehemu kubwa ya bahasha yao ya hidrojeni kwa sababu ya upepo mkali wa nyota au kwa sababu ya kuhamisha maada kwa nyota nyingine katika mfumo wa binary.

Watangulizi mbalimbali

Supernovae zote za aina lb, lc na II zinatoka kwa nyota za Idadi ya Watu I, ambayo ni, kutoka kwa nyota changa zilizojilimbikizia kwenye diski za galaksi za ond. Aina ya la supernovae, kwa upande wake, hutoka kwa nyota za zamani za Idadi ya Watu II na inaweza kuzingatiwa katika galaksi za duaradufu na kiini cha galaksi za ond. Aina hii ya supernova inatoka kwa kibete nyeupe ambacho ni sehemu ya mfumo wa binary na inavuta nyenzo kutoka kwa jirani yake. Wakati wingi wa kibete nyeupe hufikia kikomo chake cha utulivu (kinachoitwa kikomo cha Chandrasekhar), mchakato wa haraka wa muunganisho wa viini vya kaboni huanza na mlipuko hutokea, kama matokeo ambayo nyota hutupa nje ya wingi wake.

Mwangaza tofauti

Madarasa tofauti ya supernovae hutofautiana kutoka kwa kila mmoja sio tu katika wigo wao, lakini pia katika mwangaza wa juu wanaofikia katika mlipuko, na kwa jinsi gani mwanga huu unapungua kwa wakati. Aina ya I supernovae kwa ujumla inang'aa zaidi kuliko Supanova ya Aina ya II, lakini pia hufifia haraka zaidi. Aina ya I supernovae hudumu kwa saa chache hadi siku chache katika mwangaza wa kilele, huku Aina ya II ya supernovae inaweza kudumu hadi miezi kadhaa. Dhana iliwekwa kulingana na ambayo nyota zilizo na misa kubwa sana (makumi kadhaa ya mara ya wingi wa Jua) hulipuka kwa nguvu zaidi, kama "hypernovas," na msingi wao hubadilika kuwa shimo jeusi.

SUPERNOVES KATIKA HISTORIA

Wanaastronomia wanaamini kwamba kwa wastani supernova moja hulipuka kwenye Galaxy yetu kila baada ya miaka 100. Walakini, idadi ya supernovae iliyorekodiwa kihistoria katika milenia mbili zilizopita haifiki hata 10. Sababu moja ya hii inaweza kuwa kutokana na ukweli kwamba supernovae, haswa aina ya II, hulipuka kwenye mikono ya ond, ambapo vumbi la nyota ni mnene zaidi na, ipasavyo. , inaweza kupunguza mwanga wa supernova.

Ya kwanza niliona

Ingawa wanasayansi wanazingatia watahiniwa wengine, leo inakubalika kwa ujumla kwamba uchunguzi wa kwanza wa mlipuko wa supernova katika historia ulianza 185 AD. Ilirekodiwa na wanaastronomia wa China. Huko Uchina, milipuko ya galaksi ya supernova pia ilizingatiwa mnamo 386 na 393. Kisha zaidi ya miaka 600 ilipita, na hatimaye, supernova nyingine ilionekana angani: mwaka wa 1006, nyota mpya iliangaza katika kundinyota Wolf, wakati huu iliyorekodiwa, kati ya mambo mengine, na wanaastronomia wa Kiarabu na Ulaya. Nyota hii angavu zaidi (ambayo ukubwa wake unaoonekana katika mwangaza wake wa kilele ulifikia -7.5) iliendelea kuonekana angani kwa zaidi ya mwaka mmoja.
.
Kaa Nebula

Supernova ya 1054 pia ilikuwa mkali sana (kiwango cha juu -6), lakini tena iligunduliwa tu na wanaastronomia wa China, na labda pia na Wahindi wa Amerika. Labda hii ni supernova maarufu zaidi, kwani mabaki yake ni Nebula ya Crab kwenye kundi la nyota la Taurus, ambalo Charles Messier alijumuisha kwenye orodha yake chini ya nambari 1.

Pia tunadaiwa maelezo ya wanaastronomia wa China kuhusu kutokea kwa nyota kubwa katika kundinyota la Cassiopeia mnamo 1181. Supernova nyingine ililipuka huko, wakati huu mnamo 1572. Supernova hii pia iligunduliwa na wanaastronomia wa Uropa, kutia ndani Tycho Brahe, ambaye alielezea mwonekano wake na mabadiliko ya baadaye ya mwangaza wake katika kitabu chake "On the New Star," ambaye jina lake lilitokeza neno ambalo hutumiwa sana kutaja nyota kama hizo. .

Supernova Kimya

Miaka 32 baadaye, mnamo 1604, supernova nyingine ilionekana angani. Tycho Brahe alipitisha habari hii kwa mwanafunzi wake Johannes Kepler, ambaye alianza kufuatilia "nyota mpya" na kujitolea kwa kitabu "On the New Star at the Foot of Ophiuchus". Nyota hii, iliyoonwa pia na Galileo Galilei, inasalia leo kuwa nyota ya mwisho inayoonekana kwa macho kulipuka kwenye Galaxy yetu.

Hata hivyo, hakuna shaka kwamba supernova nyingine imelipuka katika Milky Way, tena katika kundinyota Cassiopeia (kundinyota ambalo linashikilia rekodi ya nyota tatu kuu za galaksi). Ingawa hakuna ushahidi unaoonekana wa tukio hili, wanaastronomia wamepata mabaki ya nyota hiyo na kuhesabu kwamba lazima ilingane na mlipuko uliotokea mwaka wa 1667.

Nje ya Milky Way, pamoja na supernova 1987A, wanaastronomia pia waliona supernova ya pili, 1885, ambayo ililipuka kwenye galaksi ya Andromeda.

Uchunguzi wa Supernova

Uwindaji wa supernovae unahitaji uvumilivu na njia sahihi.

Ya kwanza ni muhimu, kwa kuwa hakuna mtu anayehakikishia kwamba utaweza kugundua supernova jioni ya kwanza kabisa. Huwezi kufanya bila ya pili ikiwa hutaki kupoteza muda na unataka kweli kuongeza nafasi zako za kugundua supernova. Shida kuu ni kwamba haiwezekani kutabiri ni lini na wapi mlipuko wa supernova utatokea katika moja ya galaksi za mbali. Kwa hivyo mwindaji wa supernova lazima aangalie anga kila usiku, akiangalia galaksi nyingi zilizochaguliwa kwa uangalifu kwa kusudi hili.

Je, tunapaswa kufanya nini

Mbinu mojawapo ya kawaida ni kuelekeza darubini kwenye galaksi fulani na kulinganisha mwonekano wake na picha ya awali (mchoro, picha, picha ya kidijitali), katika bora kwa takriban ukubwa sawa na darubini ambayo uchunguzi hufanywa. Ikiwa supernova ilionekana hapo, itavutia macho yako mara moja. Leo, wanaastronomia wengi wasio na ujuzi wana vifaa vinavyostahili uchunguzi wa kitaalamu, kama vile darubini zinazodhibitiwa na kompyuta na kamera za CCD zinazowaruhusu kupiga picha za anga yenye nyota moja kwa moja katika muundo wa dijitali. Lakini hata leo, watazamaji wengi huwinda supernovae kwa kuelekeza tu darubini kwenye galaksi fulani na kutazama kwenye kijicho, wakitumaini kuona ikiwa nyota nyingine inaonekana mahali fulani.

Supernova

Supernova- nyota zinazomaliza mageuzi yao katika mchakato wa janga la kulipuka.

Neno "supernovae" lilitumiwa kuelezea nyota ambazo ziliwaka sana (kwa maagizo ya ukubwa) kwa nguvu zaidi kuliko ile inayoitwa "novae". Kwa kweli, hakuna moja wala nyingine ni mpya kimwili daima; Lakini katika visa kadhaa vya kihistoria, nyota hizo ziliibuka ambazo hapo awali zilikuwa kivitendo au hazionekani kabisa angani, ambayo iliunda athari ya kuonekana kwa nyota mpya. Aina ya supernova imedhamiriwa na uwepo wa mistari ya hidrojeni kwenye wigo wa flare. Ikiwa iko, basi ni aina ya II ya supernova;

Fizikia ya supernovae

Aina ya II ya supernovae

Kwa mujibu wa dhana za kisasa, fusion ya thermonuclear inaongoza kwa muda kwa uboreshaji wa utungaji wa mikoa ya ndani ya nyota yenye vipengele nzito. Wakati wa mchakato wa fusion ya thermonuclear na malezi ya vipengele nzito, mikataba ya nyota, na joto katikati yake huongezeka. (Athari ya uwezo hasi wa joto wa mvuto wa jambo lisiloharibika.) Ikiwa wingi wa msingi wa nyota ni mkubwa wa kutosha (kutoka 1.2 hadi 1.5 raia wa jua), basi mchakato wa fusion ya thermonuclear hufikia hitimisho lake la kimantiki na uundaji wa chuma na chuma. viini vya nikeli. Msingi wa chuma huanza kuunda ndani ya shell ya silicon. Kiini kama hicho kinakua ndani ya siku na huanguka kwa chini ya sekunde 1, mara tu inapofikia kikomo cha Chandrasekhar. Kwa msingi, kikomo hiki ni kutoka kwa raia 1.2 hadi 1.5 za jua. Jambo huanguka kwenye nyota, na msukumo wa elektroni hauwezi kuacha kuanguka. Msingi wa kati unasisitizwa zaidi na zaidi, na wakati fulani, kwa sababu ya shinikizo, athari za neutronization huanza kuchukua ndani yake - protoni huanza kunyonya elektroni, na kugeuka kuwa neutroni. Inasababisha hasara ya haraka nishati kubebwa na neutrinos kusababisha (kinachojulikana neutrino baridi). Dutu hii inaendelea kuharakisha, kuanguka na kukandamiza mpaka kukataa kati ya nucleons ya nucleus ya atomiki (protoni, neutroni) huanza kufanya kazi. Kwa kusema kabisa, ukandamizaji hutokea hata zaidi ya kikomo hiki: jambo linaloanguka, kwa inertia, linazidi kiwango cha usawa kutokana na elasticity ya nucleons kwa 50% ("ukandamizaji wa juu"). Mchakato wa kuanguka kwa msingi wa kati ni haraka sana kwamba wimbi la rarefaction linaundwa karibu nayo. Kisha, kufuata msingi, shell pia inakimbilia katikati ya nyota. Baada ya hayo, "mpira iliyobanwa inarudi," na wimbi la mshtuko hutoka kwenye tabaka za nje za nyota kwa kasi ya 30,000 hadi 50,000 km / s. Sehemu za nje za nyota huruka kwenda pande zote, na nyota ya nyutroni iliyoshikana au shimo jeusi hubakia katikati ya eneo lililolipuka. Jambo hili linaitwa mlipuko wa aina ya II supernova. Milipuko hii inatofautiana katika nguvu na vigezo vingine, kwa sababu nyota za raia tofauti na nyimbo tofauti za kemikali hulipuka. Kuna ushahidi kwamba wakati wa mlipuko wa aina ya II ya supernova, hakuna nishati zaidi hutolewa kuliko wakati wa mlipuko wa aina ya I, kwa sababu. sehemu ya sawia ya nishati inachukuliwa na shell, lakini hii inaweza kuwa si mara zote.

Kuna idadi ya utata katika hali iliyoelezwa. Uchunguzi wa unajimu umeonyesha kuwa nyota kubwa kweli hulipuka, na kusababisha kuundwa kwa nebulae zinazopanuka, na kuacha nyuma nyota ya neutroni inayozunguka kwa kasi katikati, ikitoa mipigo ya mara kwa mara ya mawimbi ya redio (pulsar). Lakini nadharia inaonyesha kwamba wimbi la mshtuko wa nje linapaswa kugawanya atomi katika nucleons (protoni, neutroni). Nishati lazima itumike kwa hili, kama matokeo ambayo wimbi la mshtuko lazima litoke. Lakini kwa sababu fulani hii haifanyiki: wimbi la mshtuko hufikia uso wa msingi katika sekunde chache, kisha uso wa nyota na hupiga jambo hilo. Dhana kadhaa zinazingatiwa kwa raia tofauti, lakini hazionekani kuwa za kushawishi. Pengine, katika hali ya "mgandamizo wa juu" au wakati wa mwingiliano wa wimbi la mshtuko na jambo ambalo linaendelea kuanguka, baadhi ya kimsingi na haijulikani kwetu huanza kutumika. sheria za kimwili. Kwa kuongeza, wakati supernova inapopuka na kuundwa kwa shimo nyeusi, maswali yafuatayo hutokea: kwa nini jambo baada ya mlipuko haujaingizwa kabisa na shimo nyeusi; kuna wimbi la mshtuko wa nje na kwa nini halipunguzwi na kuna kitu kinachofanana na "mgandamizo wa juu"?

Aina ya Ia supernovae

Utaratibu wa milipuko ya aina ya Ia supernovae (SN Ia) inaonekana tofauti. Hii ni kinachojulikana kama supernova ya thermonuclear, utaratibu wa mlipuko ambao unategemea mchakato wa mchanganyiko wa thermonuclear katika msingi wa kaboni-oksijeni wa nyota. Wazazi wa SN Ia ni vibete weupe na raia karibu na kikomo cha Chandrasekhar. Inakubaliwa kwa ujumla kwamba nyota hizo zinaweza kuundwa kwa mtiririko wa suala kutoka kwa sehemu ya pili ya mfumo wa nyota ya binary. Hii hutokea ikiwa nyota ya pili ya mfumo inakwenda zaidi ya lobe yake ya Roche au ni ya darasa la nyota na upepo mkali wa nyota. Kadiri wingi wa kibeti nyeupe unavyoongezeka, msongamano wake na joto huongezeka polepole. Hatimaye, joto linapofikia kuhusu 3 × 10 8 K, hali hutokea kwa kuwashwa kwa nyuklia ya mchanganyiko wa kaboni-oksijeni. Mbele ya mwako huanza kuenea kutoka katikati hadi tabaka za nje, na kuacha bidhaa za mwako - viini vya kundi la chuma. Uenezi wa sehemu ya mbele ya mwako hutokea katika hali ya polepole ya deflagration na haina msimamo aina mbalimbali usumbufu. Thamani ya juu zaidi ina Rayleigh-Taylor kutokuwa na utulivu, ambayo hutokea kutokana na hatua ya nguvu ya Archimedean kwenye mwanga na chini ya bidhaa za mwako, ikilinganishwa na shell ya kaboni-oksijeni. Michakato mikali ya upitishaji wa kiwango kikubwa huanza, na kusababisha kuongezeka zaidi kwa athari za nyuklia na kutolewa kwa nishati muhimu kwa utoaji wa ganda la supernova (~ 10 51 erg). Kasi ya mbele ya mwako huongezeka, turbulization ya moto na malezi ya wimbi la mshtuko katika tabaka za nje za nyota zinawezekana.

Aina zingine za supernovae

Pia kuna SN Ib na Ic, ambazo watangulizi wao ni nyota kubwa katika mifumo ya binary, kinyume na SN II, ambayo watangulizi wake ni nyota moja.

Nadharia ya Supernova

Hakuna nadharia kamili ya supernovae bado. Miundo yote iliyopendekezwa imerahisishwa na ina vigezo vya bure ambavyo lazima virekebishwe ili kupata picha ya mlipuko inayohitajika. Hivi sasa, haiwezekani kuzingatia katika mifano ya nambari taratibu zote za kimwili zinazotokea katika nyota ambazo ni muhimu kwa maendeleo ya flare. Pia hakuna nadharia kamili ya mageuzi ya nyota.

Kumbuka kuwa mtangulizi wa supernova maarufu SN 1987A, iliyoainishwa kama aina ya II ya supergiant, ni supergiant ya bluu, na sio nyekundu, kama ilivyodhaniwa kabla ya 1987 katika mifano ya SN II. Pia kuna uwezekano kuwa masalio yake hayana kitu kipatano kama vile nyota ya nyutroni au shimo jeusi, kama inavyoweza kuonekana kutokana na uchunguzi.

Mahali pa supernovae katika Ulimwengu

Kulingana na tafiti nyingi, baada ya kuzaliwa kwa Ulimwengu, ilijazwa tu na vitu vyenye mwanga - hidrojeni na heliamu. Vipengele vingine vyote vya kemikali vinaweza tu kuundwa wakati wa kuchomwa kwa nyota. Hii ina maana kwamba sayari yetu (na wewe na mimi) ina vitu vilivyoundwa katika kina cha nyota za kabla ya historia na mara moja kutolewa katika milipuko ya supernova.

Kulingana na mahesabu ya wanasayansi, kila aina ya II ya supernova hutoa takriban 0.0001 misa ya jua ya isotopu hai ya alumini (26Al). Kuoza kwa isotopu hii huunda mionzi ngumu, ambayo ilizingatiwa kwa muda mrefu, na kutoka kwa kiwango chake ilihesabiwa kuwa maudhui ya isotopu hii katika Galaxy ni chini ya raia tatu za jua. Hii inamaanisha kuwa aina ya II supernovae inapaswa kulipuka kwenye Galaxy kwa wastani mara mbili kwa karne, ambayo haizingatiwi. Pengine, katika karne za hivi karibuni, milipuko mingi kama hiyo haikuonekana (ilitokea nyuma ya mawingu ya vumbi la cosmic). Kwa hivyo, supernovae nyingi huzingatiwa katika galaksi zingine. Ukaguzi wa Kina Anga kwa kutumia kamera za kiotomatiki zilizounganishwa kwa darubini sasa inaruhusu wanaastronomia kugundua zaidi ya miale 300 kwa mwaka. Kwa vyovyote vile, ni wakati muafaka kwa supernova kulipuka...

Kulingana na dhana moja ya wanasayansi, wingu la vumbi linalotokana na mlipuko wa supernova linaweza kudumu angani kwa miaka bilioni mbili au tatu hivi!

Uchunguzi wa Supernova

Ili kuteua supernovae, wanaastronomia hutumia mfumo ufuatao: kwanza herufi SN huandikwa (kutoka Kilatini. S juu N ova), kisha mwaka wa ufunguzi, na kisha na herufi za Kilatini- nambari ya serial ya supernova katika mwaka. Kwa mfano, SN 1997cj inaashiria supernova iliyogunduliwa 26 * 3 ( c) + 10 (j) = 88 mwaka 1997.

Supernovae maarufu zaidi

• Supernova SN 1604 (Kepler Supernova)
• Supernova G1.9+0.3 (Mdogo zaidi katika Galaxy yetu)

Supernova ya kihistoria katika Galaxy yetu (inazingatiwa)

Angalia pia

Viungo

• Pskovsky P. Novas na supernovae- kitabu kuhusu novae na supernovae.
• Tsvetkov D. Yu. Supernova - mapitio ya kisasa supernova.
• Alexey Levin Mabomu ya anga- makala katika gazeti "Mechanics Maarufu"
• Orodha ya milipuko yote ya supernova - Orodha ya Supernovae, IAU
• Wanafunzi wa Kuchunguza na Kuendeleza Nafasi -

Supernova ni mlipuko wa nyota kubwa zinazokufa na kutolewa kwa nishati kubwa, mara trilioni ya nishati ya Jua. Supernova inaweza kuangazia galaksi nzima, na nuru iliyotumwa na nyota itafikia ukingo wa Ulimwengu Ikiwa moja ya nyota hizi italipuka kwa umbali wa miaka 10 ya mwanga kutoka kwa Dunia, Dunia itaungua kabisa kutoka kwa kutolewa kwa Ulimwengu. nishati na mionzi.

Supernova

Supernovae sio tu kuharibu, pia hujaa vipengele muhimu katika nafasi: chuma, dhahabu, fedha na wengine. Kila kitu tunachojua kuhusu Ulimwengu kiliundwa kutoka kwa mabaki ya supernova ambayo mara moja ililipuka. Supernova ni mojawapo ya vitu vyema na vya kuvutia zaidi katika Ulimwengu. Milipuko mikubwa zaidi katika Ulimwengu huacha mabaki maalum, ya kushangaza zaidi katika Ulimwengu:

Nyota za nyutroni

Neutroni ni miili hatari sana na ya ajabu. Wakati nyota kubwa inakwenda supernova, msingi wake hupungua hadi ukubwa wa jiji kuu la Dunia. Shinikizo ndani ya kiini ni kubwa sana hata atomi zilizo ndani huanza kuyeyuka. Wakati atomi zimebanwa sana hivi kwamba hakuna nafasi iliyobaki kati yao, nishati nyingi hujilimbikiza na mlipuko wenye nguvu hutokea. Mlipuko huo unaacha nyuma ya Nyota ya Neutron mnene sana. Kijiko cha kijiko cha nyota ya Neutron itakuwa na uzito wa tani milioni 90.

Pulsar ni mabaki ya mlipuko wa supernova. Mwili unaofanana na wingi na msongamano wa nyota ya nyutroni. Inazunguka kwa kasi kubwa, pulsars hutoa milipuko ya mionzi kwenye nafasi kutoka kwa ncha ya kaskazini na kusini. Kasi ya mzunguko inaweza kufikia mapinduzi 1000 kwa sekunde.

Wakati nyota mara 30 ya ukubwa wa Jua letu inapolipuka, inaunda nyota inayoitwa Magnetar. Sumaku huunda nguvu mashamba ya sumaku wao ni wageni hata kuliko nyota za Neutron na Pulsars. Uga wa sumaku wa Magnitar ni mkubwa mara elfu kadhaa kuliko ule wa Dunia.

Mashimo nyeusi

Baada ya kifo cha hypernovae, nyota kubwa zaidi kuliko nyota, ya ajabu zaidi na mahali hatari Kuna shimo nyeusi katika Ulimwengu. Baada ya kifo cha nyota kama hiyo, shimo nyeusi huanza kuchukua mabaki yake. Shimo jeusi lina nyenzo nyingi sana za kunyonya na hutupa mabaki ya nyota kwenye nafasi, na kutengeneza miale 2 ya mionzi ya gamma.

Kwa upande wetu, Jua, kwa kweli, halina misa ya kutosha kuwa shimo nyeusi, pulsar, magnetar au hata nyota ya neva. Kwa viwango vya ulimwengu, nyota yetu ni ndogo sana kwa mwisho wa maisha yake. Wanasayansi wanasema kwamba baada ya mafuta kupungua, nyota yetu itaongezeka kwa ukubwa wa makumi kadhaa ya nyakati, ambayo itawawezesha kunyonya sayari za dunia: Mercury, Venus, Dunia na, ikiwezekana, Mars.

Supernova- moja ya matukio makubwa zaidi ya cosmic. Kwa kifupi, supernova ni mlipuko wa kweli wa nyota, wakati wingi wa misa yake (na wakati mwingine yote) huruka kwa kasi ya hadi 10,000 km / s, na mikataba iliyobaki (inaanguka) kuwa nyota ya nyutroni yenye nguvu sana au shimo nyeusi. Supernovae ina jukumu muhimu katika mageuzi ya nyota. Wao ni mwisho wa maisha ya nyota na wingi wa zaidi ya 8-10 ya jua, huzaa nyota za nutroni na shimo nyeusi na kuimarisha kati ya nyota na nzito. vipengele vya kemikali. Vipengele vyote vizito kuliko chuma viliundwa kama matokeo ya mwingiliano wa viini vya vitu nyepesi na chembe za msingi wakati wa milipuko ya nyota kubwa. Je, hapa si mahali ambapo jibu la tamaa ya milele ya wanadamu ya nyota liko? Baada ya yote, katika seli ndogo zaidi ya viumbe hai kuna atomi za chuma zilizounganishwa wakati wa kifo cha nyota fulani kubwa. Na kwa maana hii, watu ni sawa na mtu wa theluji kutoka kwa hadithi ya Andersen: alihisi upendo wa ajabu kwa jiko la moto, kwa sababu poker ilitumika kama sura yake ...

Wanasayansi wamegundua kuwa katika galaksi zenye umbo la duara (yaani, galaksi zisizo na muundo wa ond, na kiwango cha chini sana cha malezi ya nyota, inayojumuisha nyota nyekundu za chini), supernovae ya aina 1 pekee hulipuka. Katika galaksi za ond, ambayo Galaxy yetu ni mali, Njia ya Milky, aina zote mbili za supernovae hutokea. Katika kesi hiyo, wawakilishi wa aina ya 2 huzingatia kuelekea mikono ya ond, ambapo kuna mchakato amilifu malezi ya nyota na nyota nyingi za vijana. Vipengele hivi vinapendekeza asili tofauti ya aina mbili za supernovae.

Sasa imeanzishwa kwa uhakika kwamba mlipuko wa supernova yoyote hutoa kiasi kikubwa cha nishati - karibu 10 46 J! Nishati kuu ya mlipuko haichukuliwi na fotoni, lakini na neutrinos - chembe za haraka zilizo na uzito mdogo sana au hata sifuri. Neutrinos huingiliana kwa unyonge sana na maada, na kwao mambo ya ndani ya nyota ni wazi kabisa.

Nadharia kamili ya mlipuko wa supernova na malezi ya mabaki ya kompakt na kutolewa kwa ganda la nje bado haijaundwa kwa sababu ya ugumu mkubwa wa kuzingatia michakato yote ya mwili inayotokea wakati wa mchakato huu. Walakini, ushahidi wote unaonyesha kwamba aina ya 2 ya supernovae hulipuka kama matokeo ya kuanguka kwa msingi wa nyota kubwa. Katika hatua tofauti za maisha ya nyota, athari za nyuklia zilitokea katika msingi, ambayo hidrojeni ya kwanza ilibadilishwa kuwa heliamu, kisha heliamu kuwa kaboni, na kadhalika hadi kuundwa kwa vipengele vya "kilele cha chuma" - chuma, cobalt na nickel. Viini vya atomiki vya vipengele hivi vina nishati ya juu zaidi inayofunga kwa kila chembe. Ni wazi kwamba nyongeza ya chembe mpya kwa kiini cha atomiki, kwa mfano, chuma kitahitaji matumizi makubwa ya nishati, na kwa hiyo mwako wa thermonuclear "huacha" kwenye vipengele vya kilele cha chuma.

Ni nini husababisha sehemu za kati za nyota kukosa uthabiti na kuanguka mara tu kiini cha chuma kinapokuwa kikubwa vya kutosha (takriban misa 1.5 ya jua)? Hivi sasa, sababu mbili kuu zinazosababisha kupoteza utulivu na kuanguka zinajulikana. Kwanza, huu ni "mgawanyiko" wa viini vya chuma kuwa chembe 13 za alpha (viini vya heli) na kunyonya kwa fotoni - kinachojulikana kama utengano wa chuma. Pili, neutronization ya dutu ni kunasa elektroni na protoni kwa kuunda neutroni. Taratibu zote mbili zinawezekana wakati msongamano mkubwa(zaidi ya 1 t / cm3), imara katikati ya nyota mwishoni mwa mageuzi, na wote wawili kwa ufanisi hupunguza "elasticity" ya dutu, ambayo kwa kweli inapinga athari ya kukandamiza ya nguvu za mvuto. Matokeo yake, msingi hupoteza utulivu na mikataba. Katika kesi hii, wakati wa neutronization ya dutu, hutoa idadi kubwa ya neutrino, ikibeba nishati kuu iliyohifadhiwa kwenye msingi unaoporomoka.

Kama vile hesabu za kompyuta zinavyoonyesha, msongamano ulio karibu na kiini ni mkubwa sana hivi kwamba hata neutrino ambazo huingiliana hafifu na mada "hufungwa" kwa muda fulani na tabaka za nje za nyota. Lakini nguvu za uvutano huvuta ganda kuelekea msingi, na hali hutokea sawa na ile inayotokea wakati wa kujaribu kumwaga kioevu kikubwa, kama vile maji, juu ya kioevu kidogo, sema mafuta ya taa au mafuta. (Inajulikana sana kutokana na uzoefu kwamba kioevu chepesi huelekea "kuelea juu" kutoka chini ya nzito - hapa ndipo kinachojulikana kama kutokuwa na utulivu wa Rayleigh-Taylor hujitokeza.) Utaratibu huu husababisha harakati kubwa za convective, na wakati kasi ya neutrino. hatimaye huhamishiwa kwenye ganda la nje, hutupwa kwenye nafasi inayozunguka.

Labda ni harakati za neutrino za convective zinazosababisha ukiukaji wa ulinganifu wa spherical wa mlipuko wa supernova. Kwa maneno mengine, mwelekeo unaonekana pamoja na jambo ambalo linatolewa kwa kiasi kikubwa, na kisha mabaki yanayotokana hupokea msukumo wa kurejesha na huanza kuhamia nafasi kwa inertia kwa kasi ya hadi 1000 km / s. Vile kasi vya juu vya anga vimezingatiwa katika nyota za neutron - pulsars za redio.

Picha iliyoelezewa ya mlipuko wa aina ya 2 ya supernova inaturuhusu kuelewa sifa kuu za uchunguzi wa jambo hili. Na utabiri wa kinadharia kulingana na mtindo huu (haswa kuhusu jumla ya nishati na wigo wa kupasuka kwa neutrino) uligeuka kuwa katika makubaliano kamili na pigo la neutrino lililorekodiwa mnamo Februari 23, 1987, likitoka kwa supernova katika Wingu Kubwa la Magellanic.

Sasa maneno machache kuhusu aina ya 1 ya supernovae. Kutokuwepo kwa mwanga wa hidrojeni katika spectra yao kunaonyesha kwamba mlipuko hutokea katika nyota zisizo na shell ya hidrojeni. Sasa inaaminika kuwa hii inaweza kuwa mlipuko wa kibete nyeupe au matokeo ya kuanguka kwa nyota. Aina ya Wolf-Rayet(kwa kweli hizi ni kiini cha nyota kubwa, tajiri katika heliamu, kaboni na oksijeni).

Je, kibete cheupe kinawezaje kulipuka? Baada ya yote, athari za nyuklia hazifanyiki katika nyota hii mnene sana, na nguvu za mvuto zinakabiliwa na shinikizo la gesi mnene inayojumuisha elektroni na ioni (kinachojulikana kama gesi ya elektroni iliyoharibika). Sababu hapa ni sawa na kuanguka kwa msingi wa nyota kubwa - kupungua kwa elasticity ya jambo la nyota na kuongezeka kwa wiani wake. Hii ni kwa sababu ya "kubonyeza" kwa elektroni kuwa protoni kuunda neutroni, na vile vile athari zingine za uhusiano.

Kwa nini msongamano wa kibete nyeupe huongezeka? Hii haiwezekani ikiwa ni single. Lakini ikiwa kibete nyeupe ni sehemu ya mfumo wa karibu wa kutosha wa binary, basi chini ya ushawishi wa nguvu za mvuto gesi kutoka kwa nyota ya jirani inaweza kutiririka hadi kwenye kibete nyeupe (kama ilivyo kwa nova). Wakati huo huo, wingi na wiani wake utaongezeka kwa hatua kwa hatua, ambayo hatimaye itasababisha kuanguka na mlipuko.

Mwingine lahaja iwezekanavyo kigeni zaidi, lakini si chini ya halisi, ni mgongano wa vijeba wawili weupe. Hii inawezaje kuwa, kwa kuwa uwezekano wa vijeba viwili vyeupe kugongana angani haukubaliki, kwani idadi ya nyota kwa kila kitengo ni kidogo - angalau nyota chache 100 pc3 kwa ukubwa. Na hapa (kwa mara nyingine tena!) Nyota mbili ni "lawama," lakini sasa zinajumuisha mbili ndogo nyeupe.

Kama ifuatavyo kutoka nadharia ya jumla Kulingana na uhusiano wa Einstein, misa zote mbili zinazozunguka kila mmoja lazima zigongane mapema au baadaye kwa sababu ya upotezaji wa mara kwa mara, ingawa ni mdogo sana, kutoka kwa mfumo kama huo na mawimbi ya mvuto - mawimbi ya mvuto. Kwa mfano, Dunia na Jua, ikiwa mwisho zingeishi kwa muda usiojulikana, zingegongana kama matokeo ya athari hii, ingawa baada ya muda mwingi, maagizo mengi ya ukubwa zaidi kuliko umri wa Ulimwengu. Imehesabiwa kuwa katika kesi ya mifumo ya karibu ya binary na molekuli ya nyota karibu na wingi wa jua (2 10 30 kg), kuunganishwa kwao kunapaswa kutokea ndani ya muda. umri mdogo Ulimwengu - takriban miaka bilioni 10. Makadirio yanaonyesha kuwa katika galaksi ya kawaida matukio hayo hutokea mara moja kila baada ya miaka mia chache. Nishati kubwa iliyotolewa wakati wa mchakato huu mbaya inatosha kuelezea jambo la supernova.

Kwa njia, takriban usawa wa wingi wa vibete nyeupe hufanya muunganisho wao "sawa" kwa kila mmoja, ambayo inamaanisha kuwa aina ya 1 ya supernovae inapaswa kuonekana sawa katika sifa zao bila kujali ni lini na katika gala gani mlipuko huo ulitokea. Kwa hivyo, mwangaza unaoonekana wa supernovae huonyesha umbali wa galaksi ambamo zinazingatiwa. Mali hii ya aina ya 1 supernovae kwa sasa inatumiwa na wanasayansi kupata makadirio ya kujitegemea ya parameter muhimu zaidi ya cosmological - mara kwa mara ya Hubble, ambayo hutumika kama kipimo cha kiasi cha kiwango cha upanuzi wa Ulimwengu. Tulizungumza tu juu ya milipuko yenye nguvu zaidi ya nyota ambayo hufanyika kwenye Ulimwengu na inazingatiwa katika safu ya macho. Kwa kuwa katika kesi ya supernovae nishati kuu ya mlipuko inachukuliwa na neutrinos na si kwa mwanga, kusoma anga kwa kutumia mbinu za astronomy ya neutrino kuna matarajio ya kuvutia. Itawawezesha katika siku zijazo "kuangalia" ndani ya "kuzimu" sana ya supernova, iliyofichwa na unene mkubwa wa suala opaque kwa mwanga. Ugunduzi wa kushangaza zaidi unaahidiwa na unajimu wa mawimbi ya mvuto, ambayo katika siku za usoni itatuambia juu ya matukio makubwa ya kuunganishwa kwa vibete nyeupe mbili, nyota za nyutroni na shimo nyeusi.

Milipuko ya nyota, inayojulikana kama supernovae, inaweza kung'aa sana hivi kwamba inashinda galaksi zilizomo.

Kama Upendo Haha Lo! Inasikitisha Mwenye hasira

Walipokuwa wakitazama mabaki ya supernova iliyolipuka miaka sita iliyopita, wanaastronomia walishangaa kupata nyota mpya mahali palipotokea mlipuko, ikiangazia wingu la nyenzo zilizoizunguka. Matokeo ya wanasayansi yanawasilishwa kwenye jarida AstrofizikiaJaridaBarua .

"Hatujawahi kuona mlipuko wa aina hii ukibaki mkali kwa muda mrefu isipokuwa ulikuwa na mwingiliano fulani na haidrojeni iliyotolewa na nyota kabla ya tukio la janga. Lakini hakuna saini ya hidrojeni katika uchunguzi wa supernova hii, "anasema Dan Milisavljevic, mwandishi mkuu wa utafiti kutoka Chuo Kikuu cha Purdue (Marekani).

Tofauti na milipuko mingi ya nyota ambayo hupotea, SN 2012au inaendelea kung'aa kutokana na pulsar yenye nguvu, iliyozaliwa hivi karibuni. Credit: NASA, ESA, na J. DePasquale

Milipuko ya nyota, inayojulikana kama supernovae, inaweza kung'aa sana hivi kwamba inashinda galaksi zilizomo. Kawaida "hupotea" kabisa ndani ya miezi michache au miaka, lakini wakati mwingine mabaki ya mlipuko "huanguka" kwenye mawingu ya gesi yenye hidrojeni na kuwa mkali tena. Lakini wanaweza kuangaza tena bila kuingiliwa na nje?

Kama nyota kubwa hulipuka, mambo yao ya ndani "huanguka" hadi kiwango ambacho chembe zote huwa neutroni. Ikiwa nyota ya neutroni inayotokana ina uga wa sumaku na inazunguka haraka vya kutosha, inaweza kuwa nebula ya upepo wa pulsar. Uwezekano mkubwa zaidi, hii ndio hasa ilifanyika kwa SN 2012au, iliyoko kwenye gala ya NGC 4790 katika mwelekeo wa Virgo ya nyota.

"Wakati nebula ya pulsar inang'aa vya kutosha, hufanya kazi kama balbu ya mwanga, kuangazia uzalishaji wa nje kutoka kwa mlipuko uliopita. Tulijua kwamba supernovae hutoa mzunguko wa haraka nyota za neutroni, lakini hawajawahi kupokea ushahidi wa moja kwa moja wa tukio hili la kipekee,” aliongeza Dan Milisavljevic.

Picha ya Parus pulsar iliyopigwa na Chandra Observatory ya NASA. Credit: NASA

SN 2012au hapo awali iligeuka kuwa isiyo ya kawaida na ya kushangaza kwa njia nyingi. Ingawa mlipuko huo haukuwa mkali vya kutosha kuainishwa kama "superluminal" supernova, ulikuwa wa nguvu sana na wa muda mrefu.

"Ikiwa pulsar imeundwa katikati ya mlipuko, inaweza kusukuma nje na hata kuongeza kasi ya gesi, kwa hiyo katika miaka michache tunaweza kuona gesi yenye utajiri wa oksijeni "ikitoka" kutoka kwenye tovuti ya mlipuko wa SN 2012au," alielezea Dan. Milisavljevic.

Moyo unaodunda wa Kaa Nebula. Katikati yake kuna pulsar. Credit: NASA/ESA

Supanovae kuu ni mada inayojadiliwa sana katika unajimu. Ni vyanzo vinavyowezekana vya mawimbi ya mvuto, pamoja na milipuko ya mionzi ya gamma na milipuko ya haraka ya redio. Lakini kuelewa michakato ya matukio haya kunakabiliwa na ugumu wa uchunguzi, na ni kizazi kijacho cha darubini tu kitakachowasaidia wanaastronomia kufungua siri za miale hii.