Астронет > 2.2 Сверхновые типа Ia

по текстам по ключевым словам в глоссарии по сайтам перевод по каталогу

Эволюционная астрофизика

<< 2.1 Сверхновые II типа 2.3 Остатки сверхновых и >>

2.2 Сверхновые типа Ia

Кривые блеска и энерговыделение в сверхновых типа Iа носят универсальный характер, что свидетельствует о близости свойств предсверхновых этого типа. Ближе всего к реальности оказалась модель термоядерного взрыва белого карлика с массой около M_Ch, поэтому этот тип сверхновых также называют "термоядерные сверхновые". Причина потери гидростатичекой устойчивости белого карлика - нейтронизация вещества и эффекты ОТО (давление в ОТО "весит" и поэтому вносит дополнительный вклад в гравитационное сжатие).

Энергия, выделяемая при термоядерном горении белого карлика с массой около M_Ch порядка 2 x 10⁵² эрг, что вполне достаточно для объяснения феномена СН Ia. В этом случае масса оболочки порядка 1 $M_\odot$ и скорости расширения $v\sim 10000$ км/с, что действительно получается из анализа профилей линий в спектрах CH Ia. Поскольку предсверхновая в этом случае компактная, $\tau_{exp}\ll 10^5$ c, тепловая энергия, выделившаяся при взрыве белого карлика, быстро передается оболочке. Оболочка начинает разогреваться за счет радиоактивного распада ⁵⁶Ni, который и определяет форму кривой блеска. Сначала блеск возрастает до максимума, который определяется условием равенства радиоактивного нагрева и диффузионного охлаждения (примерно через $\tau_{max}=1.25\tau_{Ni}\sim 11$ дней для $M_{Ni}=0.5 M_\odot$ ), а затем экспоненциально спадает, подпитываемый распадом кобальта. Светимость в максимуме при этом зависит только от массы выброшенного никеля и составляет около $L_{max}\approx 1.4 \times 10^{43}$ эрг/с для $M_{Ni}=0.5 M_\odot$ . Эта светимость соответствует болометрической абсолютной звездной величине M_{max, I}=-19^m.2.

Отметим одно важное отличительное свойство кривых блеска СН Ia. Казалось бы, с увеличением массы никеля светимость в максимуме должна возрастать. Однако это не так, поскольку с ростом массы растет время диффузии излучения из оболочки, возрастают затраты энергии на адиабатическое расширение оболочки, а светимость в максимуме не изменяется из-за экспоненциального спадания радиактивного энерговыделения от времени (см. формулу (6)). Таким образом, в зависимости от массы никеля изменяется только форма кривой блеска, а светимость в максимуме остается постоянной. Эти соображения подверждаются наблюдаемым малым разбросом абсолютных звездных величинх СН Ia в максимуме: $M_{max, I}=-19^m.5\pm 0.2$

Поэтому СН Ia в настоящее время используются как "стандартные свечи" для определения расстояний до далеких галактик. Рекордно далекая галактика, в которой зарегистрирована СН Ia (1997ff), имеет красное смещение z=1.7, т.е. находится на колоссальном расстоянии более гигапарсека от Земли. Завимость видимый поток - расстояние для источников со стандартным энерговыделением используется для проверки космологических моделей. Так, из наблюдений далеких СН Ia в 1998 г. стало ясно, что наилучшая космологическая модель должна включать значительную космологическую постоянную (порядка 70% от полной плотности!), которая на больших масштабах эффективно действует как антигравитация и заставляет Вселенную расширяться с ускорением. Эти новейшие наблюдения столь фундаментальны, что наши представления об эволюции Вселенной в последние годы решительно изменились. См. более подробно ниже, главы о космологии.

При коллапсе ядер самых массивных звезд (c массой на главной последовательности $>40 M_\odot$ ) имплозия ядра, по-видимому, приводит к образованию черной дыры. Как следует из наблюдений двойных рентгеновских систем с черными дырами, массы последних лежат в широком диапазоне от 4 до 20 солнечных, в среднем около 10 $M_\odot$ .

<< 2.1 Сверхновые II типа 2.3 Остатки сверхновых и >>

Публикации с ключевыми словами: астрофизика - Эволюция звезд - квазары - Космология
Публикации со словами: астрофизика - Эволюция звезд - квазары - Космология

См. также:

Переработка вещества в Кассиопее А

Квазар в ранней Вселенной

Разложение далекого света

Формирование галактик в магнитной Вселенной

NGC 7789: Роза Каролины

Четыре изображения квазара вокруг галактики-линзы

"Эффекты" Зельдовича, запечатлённые на нашем небе

Все публикации на ту же тему >>

Мнения читателей [4]

Версия для печати

Астрометрия - Астрономические инструменты - Астрономическое образование - Астрофизика - История астрономии - Космонавтика, исследование космоса - Любительская астрономия - Планеты и Солнечная система - Солнце