Сверхновые типа Ia – это яркий пример того, что потухшая звезда – белый карлик, не так безопасна, как мы привыкли думать.

Общие сведения

Сверхновые типа Ia представляют собой звезды, вернее – вспышки света, которые являются результатом взрыва давно потухшего космического светила – белого карлика. В предыдущем предложении мы несколько упростили определение белого карлика. Если говорить строго по-научному, этот объект представляет собой выгоревшую звезду, у которой прекратились термоядерные реакции. Большинство звезд во Вселенной именно таким образом заканчивают свой жизненный цикл. Получается, белый карлик – это венец эволюции звезды, массой примерно, как у нашего Солнца.

Так считалось до недавнего времени, пока учеными не были обнаружены сверхновые типа Ia. Сверхновые типа Ia или вспышка сверхновой – условное название физико-химической реакции внутри белого карлика, которое приводит к достаточно мощному его взрыву. Во время этого взрыва выделяется достаточно большое количество энергии. Кроме того, светимость звезды одновременно увеличивается в несколько тысяч раз.

Если обычная сверхновая возникает вследствие взрыва одинокого белого карлика, из-за процессов, происходящих у него внутри, то последние научные теории говорят о том, что сверхновые типа Ia являются результатом слияния двух белых карликов. Два белых карлика находящиеся рядом – достаточно редкое явление в космосе. Тем не менее, во Вселенной такие объекты встречаются. Чаще всего это остатки двойных звездных систем, гравитационно соединенные друг с другом.

Механизм вспышки

Двойная система, состоящая из белого карлика и обычной звезды, служит причиной вспышки сверхновой типа Ia. Звезды, связанные силами гравитационного притяжения, постепенно притягиваются друг к другу. Как только вещество со звезды начинает перетекать на белый карлик, его масса начинает постепенно увеличиваться. Как только она переступает порог Чандрасекара, равный 1,38 солнечных масс, температура ядра белого карлика начинает стремительно расти, пока не достигнет температуры горения углерода.

Вызванные перетеканием вещества двух звезд термоядерные реакции на белом карлики являются причиной его дальнейшего взрыва, который астрономы называют вспышкой сверхновой типа Ia. Во время этого взрыва выделяется огромное количество энергии и света. Если сравнивать светимость сверхновой типа Ia со светимостью главной звезды Солнечной системы, то можно сделать вывод, что сверхновая излучает количество света примерно в 10 тысяч раз больше, чем наше Солнце.

Система из 2-х белых карликов

Важно учитывать, что двойные системы белых карликов в космосе – это достаточно редкое явление. Как правило, на тысячу найденных двойных систем звезд их встречается всего несколько штук. Процесс сливания двух белых карликов до момента вспышки сверхновой типа Ia – достаточно долгий процесс, который в среднем занимает 60 миллионов лет.

Пара из двух белых карликов в планетарной туманности Henize 2-428

Польза от сверхновых типа Ia

Все сверхновые типа Ia обладают одинаковым механизмом возникновения вспышки. Кроме того, из-за однородности массы белых карликов сверхновые типа Ia обладают одинаковой максимальной светимостью. То есть, если взять блеск двух сверхновых типа Ia, находящихся на равноудаленном расстоянии от наблюдателя, их светимость будет одинаковой.

В свою очередь, светимость сверхновой типа Ia, которая находится ближе к наблюдателю, будет выше той светимости аналогичного, но более удаленного от наблюдателя космического объекта. При этом количество света, излучаемое сверхновыми, будет одинаковым. Эта величина – константа. Разницу составит только наблюдаемая, субъективно воспринимаемая человеком звездная величина.

Этот факт чрезвычайно интересен современным астрономам. Последние, определив интенсивность видимого блеска сверхновой, могут определить расстояние, на котором звезда вспыхнула от нас. Таким образом, если сверхновая типа Ia находится в другой галактике, ученые, благодаря блеску сверхновой, могут определить расстояние не только к самой звезде, но и к галактике, в которой она находится. Этот метод определения расстояний в космосе относится к разряду высокоточных. Зная, с какой огромной трудностью, даже при наличии современных технологий, они определяются, можно сделать вывод, что роль сверхновых типа Ia в современной астрономии огромна.

Интересные факты

Как и любые другие объекты космоса, сверхновые типа Ia полны интересных фактов. О некоторых из них мы уже говорили выше в статье – это огромная светимость звезд данного типа, которая превышает светимость Солнца в 10 000 раз, а также то, что они образуются, например, посредством слияния белых карликов.

Также вы уже знаете, что на месте взрыва сверхновой типа Ia может возникнуть нейтронная звезда или чёрная дыра. Но вот, к примеру, что сверхновые типа Ia могут стать причиной возникновения необычных космических явлений – пульсаров, вы наверняка не знали.

Пульсары – это мощные источники радио- и гамма-излучения во Вселенной, которые вращаются с невероятной большой скоростью. Светимость такого объекта превышает светимость Солнца в несколько десятков тысяч раз.

Жизнь сверхновой типа Ia – это всего лишь мгновение, вспышка, взрыв. Однако по той причине, что большинство подобных объектов удалено от Солнечной системы на значительное расстояние, мы можем наблюдать интенсивный поток света, исходящий от такой звезды на протяжении долгого времени. Вспышку сверхновой типа Ia мы всегда наблюдаем постфактум – звезды, которая выпустила этот свет, в действительности уже давно не существует. Так что ее наблюдение – это своеобразный взгляд в прошлое. К примеру, сейчас земляне могут наблюдать Крабовидную туманность —  остатки вспышки сверхновой звезды которую увидели арабские и китайские астрономы 4 июля 1054 года. Вспышка была видна на протяжении 23 дней невооружённым глазом даже в дневное время. В 1968 г. в центре туманности обнаружили пульсар PSR B0531+21, излучающий в рентгеновском и радиодиапазоне, являющийся нейтронной звездой, оставшейся после взрыва сверхновой, его диаметр около 25 км.