Звёздное шоу голубого чудовища переделало науку

Notice: Undefined variable: 7364.1113252074 in /var/www/www-root/data/www/374.ru/tpl_text/text_picture.php on line 81

У самых крупных голубых сверхгигантов такая судьба: сначала интенсивный сброс части материи, а после – сокрушительный взрыв сверхновой, который легко затмит свет своей галактики (анимация NASA/G.Bacon).

Это был действительно чудовищный взрыв с энергией в сотню раз больше, чем у обычной сверхновой", — рассказывает потрясённый Натан Смит (Nathan Smith), астроном из университета Калифорнии в Беркли (University of California at Berkeley). Ему довелось руководить группой исследователей, занимавшихся изучением небывалого астрономического события. Что же произошло?

"Все данные говорят о том, что рванула очень массивная звезда, которая весит в 150 раз больше Солнца. Мы никогда такого не видели", — отвечает Смит. И правда, по словам учёных, это была самая мощная и яркая из когда-либо зарегистрированных сверхновых.

Слева — рентгеновский снимок галактики NGC 1260, где произошёл взрыв сверхновой. Чтобы понять масштабы происшествия, достаточно сравнить два этих пятна: то, которое слева внизу – это самая яркая часть галактики – её ядро, а справа вверху – сверхновая, взорвавшаяся в этой галактике. Небезынтересно отметить, что на снимке справа, полученном с помощью адаптивной оптики в обсерватории Лика (Lick Observatory) в инфракрасном диапазоне, сверхновая намного ярче ядра (фото NASA/CXC/UC Berkeley/N.Smith et al., Lick/UC Berkeley/J.Bloom & C.Hansen).

Взрыв произошёл в сентябре прошлого года в галактике NGC 1260, находящейся в 240 миллионах световых лет. По предположению астрономов, такие масштабные случаи могли часто иметь место в ранней Вселенной. Назвали эту сверхновую SN 2006gy.

До наших дней дошло мало таких космических "слонов", чей вес подходит к теоретическому пределу массы звезды. Поэтому и обнаружение подобного светила и, тем более, наблюдение его смерти – крайне редкие события. Так что если некий астроном очень суеверен, то такие случаи он может смело считать хорошими приметами.

Сравнительный график яркости (в условных единицах) SN 2006gy и типичных сверхновых типов Ia и II, а также сверхновой 1987 года (иллюстрация NASA/CXC/UC Berkeley/N.Smith et al.).

К тому же, как показало детальное изучение катаклизма, объект оказался не просто сверхновой, а какой-то сверхсверхновой.

Обычные сверхновые бабахают, когда в массивных звёздах выгорает их "топливо", и они начинают сжиматься под действием собственной гравитации. Но в случае SN 2006gy было нечто совсем другое.

Так в общих чертах выглядит структура SN 2006gy. При взрыве поверхностные слои холодного газа (показан тёмно-красным) были "разорваны" на два полушария. При этом сформировался ударный фронт (расцвечен жёлто-зелёными тонами), который отбросил их в противоположные стороны (иллюстрация NASA/CXC/M.Weiss).

В конце своих жизней сверхмассивные звёзды становятся источником рентгеновского излучения. Причём, как утверждает астробригада Натана Смита, мощность его потока у SN 2006gy оказалась столь сильной, что часть этой энергии превратилась в частицы и античастицы – произошло нечто вроде процесса, обратного аннигиляции. В результате энергии, естественно, становится меньше, что выражается в снижении давления, "распирающего" звезду изнутри.

В итоге баланс между внутренним давлением и гравитационным сжатием нарушается в пользу последнего, и звезда начинает коллапсировать. А так как масса огромна, то и гравитация внушительна, поэтому следующая за всем этим катастрофа принимает фантастические масштабы.

Иллюстрация процесса, который, по мнению учёных, привёл к возникновению SN 2006gy (иллюстрация NASA/CXC/M.Weiss).

При этом начинаются термоядерные реакции, происходящие с огромным выделением энергии, что и становится причиной взрыва, безжалостно раскидывающего в пространстве вещество звезды. Как видно, принципиальное отличие таких взрывов – в снижении давления из-за превращения излучения в набор частиц и античастиц.

Хорошо это или плохо, но из-за этой самой SN 2006gy Смиту и другим звездочётам, работавшим с ним, пришлось совершить очередную переделку в астрономии, о которой отчитаются они в ближайшем выпуске "Астрофизического журнала" (Astrophysical Journal). Ведь раньше полагали, будто у таких голубых гигантов одна судьба – стать чёрной дырой. Не позавидуешь, конечно.

Натан Смит и его коллеги подготовили вот такую схему эволюции звёзд в зависимости от массы. Главное изменение, которое они в ней сделали – добавили на самый верх особо крупных голубых гигантов, которые превращаются в сверхновую, а не в чёрную дыру (иллюстрация NASA/CXC/M.Weiss).

Но оказалось, что у особо тяжёлых представителей есть альтернатива – стать сверхновой. Причём речь о сверхновой совершенно нового типа. Ибо раньше думали, что такое будущее уготовано звёздам, которые на порядок менее массивны.

Но, может, не стоит относить SN 2006gy к новому типу? Может, это просто какой-нибудь вселенский мутант, уникальный в своём роде? Видимо, нет.

Оптический снимок Эты из Киля. Скоро она должна взорваться так, что её заметят в других галактиках. Только неизвестно когда (фото NASA/N.Smith & J.Morse).

Особенность SN 2006gy в том, что звезда сначала сбросила часть вещества и только спустя некоторое время, подумав, взорвалась. Да и в космосе есть ещё кое-кто, уже сделавший нечто похожее. А притаился он прямо под боком, в нашей галактике, в жалких 7,5 тысячах световых лет от нас – это звезда Эта в созвездии Киля.

Эта Киля – яркий голубой гигант, который имеет массу как раз в 100-150 солнечных. И как раз в 1841-1843 годах она неожиданно увеличила яркость, заодно сбросив часть вещества, из которого сформировалось туманность, которую впоследствии назвали Гомункулус. Хорошее имя.

Так вот, оказывается, что следующий предсказуемый этап развития звёздного чудовища из Киля – это взрыв, примерно такой же, как SN 2006gy.

Марио Ливио (Mario Livio), известный астрофизик из института космического телескопа (Space Telescope Science Institute), не принимавший, правда, участия в работе Смита, подтвердил, что Эта Киля действительно должна взорваться. "Мы не знаем точно, как скоро это случится, — сказал он, — но на всякий случай мы приглядываем за ней". И ещё уточнил, что взрыв будет безопасен, так как не дотянется до нас. Скорее всего.

Не зря следят — гиганты такого рода очень редки, на 400 миллиардов звёзд Млечного пути их должно быть всего штук десять. К тому же Марио добавил: "Взрыв Эты Киля будет лучшим звёздным шоу в истории современной цивилизации".

Так что ближайшие несколько столетий нам придётся держать фотоаппараты наготове. Ничего не поделаешь – голубые тяжеловесы на небе выступают не каждый день.