Всесвіт

Найпотужніші вибухи у всесвіті: Наднові

У сучасному космосі вибухи наднових – наймасштабніші, а, отже, найбільш цікаві з точки зору науки події. В минулому..

. власне, і в далекому минулому, справи йшли так само. Навіть сам Великий Вибух — просто невдалий, але загальноприйнятий термін, що припускає розширення всесвіту.

13.7 мільярдів років тому нічого не вибухало. Вибухи в момент утворення сверхмассивынх чорних дір, навколо яких пізніше утворилися галактики, в певному сенсі були, але спостерігач, якби в часи появи квазарів такий існував, нічого не побачив.

Із зони гравітаційного колапсу не викидалося речовина і навіть не могли вийти випромінювання. Є підозри, що при зіткненнях і злиття галактичних чорних дір можуть і повинні відбуватися катаклізми галактичного ж (як мінімум!) масштабу, але це не більш ніж підозри. Немає доказів, що подібні катастрофи в спостережуваної частини всесвіту взагалі траплялися.

Ergo про зірок. Для того, щоб вибухнути, зірка повинна бути дуже великою. Наше Сонце — зірка велика, але не дуже.

Потрібно більше. Від 2.5 сонячних мас.

В такому випадку, після того, як зірка прогорить, з’явиться білий карлик, начинений не гелієм, як у випадку Сонця, а сумішшю вуглецю, азоту і кисню. Тобто, більш щільний. А гравітація на поверхні тіла збільшується з підвищенням його щільності.

У разі вуглецевого карлика вона виявляється достатньою для того, щоб осаждающийся на його поверхні водень (джерелом якого повинна бути друга зірка) розігрівся в аккреційному диску, спресувався і…

вибухнув. Варто відзначити, мова йде не про горінні водню в водень-гелієвому циклі, які відбуваються в надрах зірок, а саме про вибух, при якому реакція синтезу розвивається по ланцюговому механізму, як в термоядерної бомби. Весь накопичився на поверхні білого карлика водень майже миттєво перетворюється на гелій з виділенням відповідної кількості енергії.

Але і це навіть не наднова, а просто «нова» зірка”. Детонації водню на білому карлику, що пожирає перетворився на червоний гігант другий компонент кратною системи, можуть відбуватися багато разів. Білий карлик поглинає речовина червоного гигантаНо другої спроби не буде, якщо вихідна зірка важче 8 сонць, а залишився після неї карлик — 1.

4 сонць. Вибух водню на поверхні створює спрямовану до центра вуглецевого ядра ударну хвилю. І без того сверхполотное речовина стискується ще більше, — настільки сильно, що потенційний бар’єр між ядрами вуглецю долається.

Детонація вуглецю в свою чергу породжує ударну хвилю, спрямовану від центру, провокуючи ланцюгову реакцію злиття ядер…

і в радіусі 30 світлових років вижили, немає. Натомість, багато кисню і кремнію. Це вже справжня наднова.

Хоч і слабенька.Якщо маса вихідної зірки більше 12 сонць, в кінці своєї еволюції вона вже не розсіюється з утворенням планетарної туманності і білого карлика, в прогорає дотла. Водень переходить в гелій, гелій в вуглець, вуглець — в кремній без будь-яких ексцесів.

Потім починає горіти і кремній. Але при синтезі заліза з кремнію виділення енергії вже мізерно, і тиск випромінювання не дозволяє зупинити подальше стиснення зірки, зовнішні шари якої все ще забезпечують додатковий тиск. У даному випадку ефект імплозіі створює гравітаційний колапс, як же детонатора виступає накопичене в центрі зірки залізо, ядра якого починають безладно зливатися під зовнішнім тиском.

Вибух «залізної» наднової навіть не термоядерний. Енергія вже поглинається, а не виділяється при синтезі..

. І тут відбувається жахливе: горезвісний конфлікт Теорії Відносності і Квантової Механіки переходить у фазу силового протистояння. Утворюються нестабільні і неможливі ядра, яким належить негайно розпадатися.

.. а їм нікуди! Гравітаційне стиснення змушує матерію приймати стану з точки зору Квантової Механіки заборонені.

А так не можна. Бор зневаженим не буває. Простіше кажучи, незрозуміло, що конкретно вибухає при колапсі залізного ядра.

Мова математики безсила описати зіткнення непереборної сили з незламним перешкодою. Але кінчається справа вдесятеро більш потужною, ніж у випадку детонації карлика, спалахом наднової, що перетворює матерію в рвану туманність, зразок Крабовидної. І освітою пульсара – нейтронної зірки, що живе, скоріше, за законами мікросвіту.

Це суворі закони. І коли з якихось з них — невідомо, поки, за яким саме, — у нейтронної зірки утворила з світила масою більше 18 сонць, відбувається руйнування нуклонів з утворенням кварк-глюонної плазми..

. Радіус ураження складає вже 300 світлових років. Гиперновая в тисячу разів могутніше вуглецевих наднових.

І хоча сам по собі колапс нейтронної зірки в кваркову зрозумілого пояснення не має, альтернативні шляхи отримання такої ж кількості променистої енергії мають на увазі щось на зразок зіткнення звичайної зірки з зіркою з антиматерії. Неясно, які саме події відбуваються на заключному етапі колапсу зірок важче 30 сонць, результатом якого є вибух потужністю в 100 вуглецевих карликів і утворення чорної діри. Тобто, він менш потужний, хоча коллапсірующая матерія і має послідовно проходити стадії «залізної зірки», нейтронної і кварковой.

Але як і в разі утворення надмасивних чорних дір, вирватися виділилася енергія гравітаційної пастки вже не може. Чорна діра проковтує левову частку випромінювань. Інтуїтивно це зрозуміло, але навіть найкращі сучасні фізичні теорії не дають задовільного опису процесів, що протікають при вибухах наднових.
Інші статті на теми: астрономія, зірки, космос, всесвіт, космологія

Related posts

Leave a Comment