СВЕРХНО́ВЫЕ ЗВЁЗДЫ
-
Рубрика: Физика
-
-
Скопировать библиографическую ссылку:
СВЕРХНО́ВЫЕ ЗВЁЗДЫ, звёзды, блеск которых при вспышке увеличивается на десятки звёздных величин в течение нескольких суток и в максимуме сравним с блеском галактики, в которой эти звёзды расположены. Вспышка С. з. происходит в результате взрыва звезды на конечной стадии её эволюции. К С. з. относят события с энергией взрыва 1043–1045 Дж и мощностью излучения св. 1034 Вт.
Феноменологич. классификация С. з. построена на исследованиях внегалактич. объектов; в её основе лежат различия в характере кривых блеска и оптич. спектров. С. з. подразделяют на 2 осн. группы – I и II типов – по отсутствию или наличию линий водорода в их спектрах. С. з. I типа делят на 3 подтипа в зависимости от характера спектра. Вблизи максимума блеска спектры С. з. Ia типа содержат хорошо заметную линию кремния, которая отсутствует в С. з. Ib и Ic типов. С. з. Ib типа отличаются от С. з. Ic типа наличием линий гелия. Заметное сходство кривых блеска отд. С. з. Ia типа позволяет использовать их в качестве «стандартных свечей» для определения расстояний во Вселенной. Кривые блеска С. з. II типа характеризуются значит. разнообразием форм, из которого выделяют кривые блеска с платообразным участком (С. з. IIP типа) и почти линейным падением блеска после максимума (С. з. IIL типа). Объекты с узкими эмиссионными линиями объединяют в С. з. IIn типа. Выделяют также С. з. IIb типа, демонстрирующие трансформацию во времени спектра С. з. II типа в спектр с чертами С. з. Ib типа, что указывает на физич. связь между С. з. II и Ib типов.
С. з. Ia типа наблюдаются в галактиках всех типов, причём в эллиптич. галактиках они вспыхивают преим. на периферии, а в спиральных галактиках не коррелируют со спиральными рукавами. На основании этого сделан вывод, что звёзды, вспыхивающие как С. з. Ia типа, являются старыми маломассивными (с массой ок. 1M⊙, где M⊙ – масса Солнца) звёздами, входящими в состав двойных звёздных систем. С. з. II и Ib/Ic типов обнаружены только в спиральных галактиках, где они вспыхивают преим. в спиральных рукавах. Следовательно, такими вспышками завершают свою жизнь быстро эволюционирующие массивные (с массой св. 9M⊙) звёзды.
Взаимодействие выброшенной при взрыве С. з. оболочки с начальными скоростями внешних слоёв, достигающими 35 тыс. км/с, с окружающей средой приводит к образованию остатка вспышки сверхновой. Галактич. остатки вспышек сверхновых II типа содержат вблизи центра звёздные остатки вспышек С. з. – молодые нейтронные звёзды, в то время как в остатках вспышек С. з. Ia типа звёздные остатки не обнаружены.
Вспышка С. з. является результатом динамич. эволюции ядра звезды и завершается либо полным разлётом вещества звезды, либо гравитац. коллапсом ядра в зависимости от массы звезды на главной последовательности диаграммы Герцшпрунга – Рессела. Согласно теории эволюции звёзд, в звёздах с массой (4–9)M⊙ образуются вырожденные углеродно-кислородные ядра, которые затем превращаются в белые карлики после потери звездой вышележащего вещества. Если белый карлик входит в состав тесной двойной системы, то в процессе аккреции вещества звезды-спутника на белый карлик его масса достигает предела Чандрасекара (ок. 1,44M⊙ ) и происходит термоядерный взрыв, полностью разрушающий звезду. Такие взрывы объясняют вспышки С. з. Ia типа. Звёзды с массой (9–100)M⊙ заканчивают свою эволюцию образованием невырожденного железного ядра с последующим гравитац. коллапсом с образованием нейтронной звезды или чёрной дыры, приводящим к выбросу внешних слоёв звезды. Этим объясняются вспышки С. з. II и Ib/Ic типов. Взрывы С. з. сопровождаются синтезом тяжёлых химич. элементов в осн. в результате быстрого захвата нейтронов и приводят, т. о., к обогащению межзвёздной среды элементами тяжелее железа.