Взрыв «звезды-тяжеловеса»

Сверхновые звёзды принадлежат к наиболее ярким и интересным явлениям, наблюдаемым в космосе. И одновременно они являются материалом для возникновения всех существующих в настоящее время звёзд, галактик, планет и, в конечном счёте, людей.

В теории такие сверхновые уже давно были известны ученым, однако наблюдать их до сих пор никому не доводилось. Теперь исследователи полагают, что фактически открыли новый редкий вид сверхновых звезд. Это вспышки сверхновых совершенно особенного типа, при котором массивная звезда при взрыве без остатка разлетается на составные части.

Астрофизикам повезло, и они добились успеха: смогли наблюдать то, что до сих пор существовало только чисто теоретически - новый тип сверхновых. Грандиозную вспышку вызвала разлетевшаяся на части звезда с массой в 200 раз больше, чем наше Солнце. Ученые почти уверены в своих выводах. По всей вероятности, речь идет о так называемой парно-нестабильной сверхновой. Об этом сообщила в статье в журнале «Nature» группа исследователей из израильского Института Вайцмана. Такое событие астрономы не наблюдали еще никогда.

Анализ данных об этой вспышке сверхновой даст возможность, как надеются ученые, получить новые сведения о развитии раннего Космоса. На яркое свечение, на вспышку сверхновой под названием «SN 2007bi» астрономы обратили внимание еще в апреле 2007 года.

В последующие месяцы они собирали дополнительные данные об этом астрономическом событии и наблюдали испускаемое этим объектом излучение.

Экстремальная яркость вспышки сверхновой и характер дальнейшего излучения позволяют заключить, что взорвавшаяся звезда должна была обладать массой в 200 раз большей, чем масса Солнца. Следовательно, эта звезда принадлежит к числу «звезд-тяжеловесов» в своей галактике, отдаленной от Земли на многие миллионы световых лет.

Внезапная, стремительная гибель этой звезды, должно быть, сильно отличалась от судьбы большинства других звезд. Массивные звезды, как правило, взрываются таким образом, что их внешние слои отбрасываются энергией взрыва в космическое пространство, а на месте ядра бывшей звезды остается черная дыра или нейтронная звезда. После взрыва сверхновых типа 1а ученые всегда высматривают на ее месте именно эти объекты. Но «SN 2007bi» оказалась, по меньшей мере, в десять раз ярче.

«Термоядерная реакция в ядре «SN 2007bi» протекала таким образом, как это происходит в случае взрыва белого карлика по типу сверхновых 1а», - говорит Алекс Филиппенко из Калифорнийского университета в Беркли - один из участников изучения необыкновенной сверхновой. - «Однако эта реакция была гораздо мощнее, интенсивнее». Вместо того, чтобы превратиться после взрыва в черную дыру, как все другие «тяжеловесы», эта звезда буквально прекратила свое существование, разорванная на куски ядерной реакцией.

«Поскольку ядро звезды равнялось массе ста солнц, по-видимому, возникла парная нестабильность», - говорит астрофизик Питер Ньюджент. Внутри массивного ядра звезды мощное гамма-излучение создает пары электрон-позитрон. Вследствие парной реакции между электронами и позитронами в ядре звезды происходит резкое повышение температуры, равновесие нарушается. В результате звезда взрывается, оставляя после себя только разлетающиеся в разные стороны остатки.

Астрофизики уже раньше предсказывали теоретическую возможность такой парно-нестабильной сверхновой звезды. Но во Вселенной крайне редко встречаются звезды соответствующей «весовой категории». Парно-нестабильные сверхновые до сих пор считались явлением, свойственным ранней Вселенной, когда такие гигантские звезды не были редкостью. И вот теперь астрономам удалось открыть «древнюю сверхновую». Это своеобразный рекорд - сверхновая, возраст которой составляет почти одиннадцать миллиардов лет.

Сверхновые звезды принадлежат к наиболее ярким и интересным явлениям, наблюдаемым в Космосе. И одновременно они являются материалом для возникновения всех существующих в настоящее время звезд, галактик, планет и, в конечном счете, людей. Ведь только благодаря термоядерной реакции внутри звезд возникают такие элементы, как железо, углерод, кислород и кремний. Израсходовав свой запас ядерного горючего, звезда взрывается, вспыхивает как сверхновая и погибает, разбрасывая элементы по разным областям Вселенной. В течение миллионов лет материя собирается снова, и из нее формируются звезды и планеты.

Астрономам удалось обнаружить вспышки двух отдаленных звезд-гигантов, в 50-100 раз больше массы Солнца. На их след ученые напали в процессе изучения архивных снимков 2003 - 2006 года. Сверхновые выискивают обычно путем рассмотрения одного и того же участка на снимках, сделанных в разные годы. При наложении друг на друга целой пачки снимков можно разглядеть также очень слабо светящиеся объекты. Получается как будто фотоснимок с очень долгой выдержкой.

Возраст нашей Вселенной 13,7 миллиардов лет. Рассматривая множество снимков за целый ряд лет можно попытаться рассмотреть первые вспышки звезд во Вселенной. «Мы видим некоторые из первых звезд, которые только недавно возникли», - говорит Джефф Кук из Калифорнийского университета в Ирвайне. Изучая эти звезды, ученые надеются понять, как возникли галактики, и как они изменялись со временем.

Галина СИДНЕВА