Большая советская энциклопедия

СВЕРХНОВЫЕ ЗВЁЗДЫ

СВЕРХНОВЫЕ ЗВЁЗДЫ,звёзды, испытавшие катастрофич. взрыв, за к-рым последовало огромное увеличение их блеска. В максимуме блеска светимость С. з. в миллиард раз превышает светимость таких звёзд, как Солнце, превосходя иногда светимость всейгалактики,в к-рой они находятся. Максимум блеска С. з. наступает примерно через две-три недели после взрыва. После этого её блеск начинает постепенно падать, уменьшаясь в течение последующих 100сутв 25-50 раз. В среднем в галактике, подобной нашей, вспыхивает одна-две С. з. в столетие. В нашей Галактике последние вспышки С. з. наблюдали Т.Брагев 1572 и И.Кеплерв 1604. Не исключено, что за последние три века в Галактике произошло ещё неск. вспышек С. з., к-рые, однако, не были замечены из-за сильного поглощения их света межзвёздной пылью. Наблюдая одновременно большое число галактик, астрономы открывают полтора-два десятка внегалактических С. з. ежегодно. Название "С. з." дано этим объектам по аналогии сновыми звёздами,но подчёркивает значительно более мощный характер вспышек.

По характеру изменения блеска со временем и спектру С. з. разделяют на 2 типа. С. з. I типа, как правило, в 3-5 раз ярче сверхновых II типа и характеризуются более медленным уменьшением блеска после максимума. Для спектров С. з. II типа наиболее характерны интенсивные линии излучения, тогда как для С. з. I типа - очень широкие линии поглощения. Другим отличием является присутствие в спектре С. з. II типа сильных линий водорода, почти полностью отсутствующих в спектрах С. з. I типа.

Большое значение для изучения С. з. имело обнаружение в Галактике продуктов их взрыва: расширяющихся с большими скоростями газовых оболочек (т. н. остатков сверхновых) и звездообразных объектов -пульсаров.Последние являются быстровращающимися нейтронными звёздами, для к-рых характерно радиоизлучение, пульсирующее с периодом, равным периоду вращения звезды. Остатки С. з. являются источниками т. н. синхронного радиоизлучения, к-рое возникает при торможении электронов большой энергии в магнитных полях оболочек. Нек-рые из остатков С. з. являются также источниками теплового рентгеновского излучения с темп-рой 106-107К. Наиболее поразительным из всех остатков С. з. нашей Галактики можно считатьКрабовидную туманность,к-рая находится на том месте, где в 1054 вспыхнула яркая С. з., отмеченная в китайских и японских хрониках. Помимо причудливой волокнистой туманности, расширяющейся со скоростью ок. 1500км/сек, вэтом остатке наблюдается пульсар с периодом излучения 0,033секв радио-, оптическом, рентгеновском и гамма-диапазонах. По ряду признаков С. з. 1054 нельзя отнести ни к I, ни ко II типу.

Анализ имеющихся наблюдательных данных о С. з. и о их остатках позволяет нарисовать в общих чертах следующую картину эволюции С. з. (характерные параметры приведены в табл.). При взрыве С. з. значительная доля массы звезды (а в некоторых случаях, возможно, и вся её масса) превращается в оболочку, расширяющуюся со скоростями до 20 000км/сек.Увеличение блеска связано в значительной мере с увеличением радиуса излучающей поверхности. В максимуме блеска С. з. имеют колоссальный радиус, в 20-40 тыс. раз превышающий солнечный. По мере расширения оболочки её плотность уменьшается. При последующем расширении в межзвёздной среде оболочка С. з. начинает взаимодействовать с межзвёздным газом, что приводит к образованию ударной волны. Следствием этого является нагрев и торможение оболочки. Через десятки тысяч лет остаток С. з. охватывает объём пространства радиусом более 10пс,заполненный горячей плазмой с темп-рой ок. 106К. На границе этого объёма находится слой более холодного и плотного межзвёздного газа, увлечённого при расширении оболочки. Масса этого газа достигает неск. сот солнечных масс (типичный пример такого остатка С. з.- волокнистая туманность в созвездии Лебедя). По прошествии сотен тыс. лет скорость расширения оболочки падает до величины порядка 10км/сек яеё уже невозможно выделить на фоне хаотически движущихся облаков межзвёздного газа.

Характеристики сверхновых звёзд

Параметры

Сверхновые звёзды I типа

Сверхновые звёзды II типа

Масса выброшенной оболочки (в массах Солнца)

0,1-0,5

ок. 1

Скорость расширения в максимуме блеска,км/сек

10-20 тыс.

5-15 тыс.

Темп-pa в максимуме блеска, К.

15-20 тыс.

10 - 15 тыс.

Полная энергия излучения,эрг

1049- 1050

3х1048-3х1049

Кинетическая энергия оболочки,эрг

1050- 1051

2х1050- 2х1051

1эрг= 10-7дж.

Теория пока ещё (70-е гг. 20 в.) не в состоянии дать определённый ответ на вопрос о механизме вспышек С. з. Однако, по-видимому, можно считать, что взрыв С. з.- результат неустойчивости, возникающей на поздних стадиях эволюции звёзд. Наиболее вероятными представляются следующие два механизма вспышек: термоядерный взрыв вырожденного ядра, состоящего из углерода; гравитационный коллапс, т. е. катастрофическое падение вещества звезды к центру, когда термоядерная энергия последней оказывается полностью исчерпанной. В последнем случае предполагается, что бурное выделение гравитационной энергии приводит при нек-рых условиях к разлёту наружных слоев звезды.

Одним из самых интересных аспектов физики С. з. является их роль в термоядерном синтезе хим. элементов и преобразовании хим. состава Галактики. К моменту взрыва С. з. значительная доля её массы в форме водорода и гелия оказывается преобразованной посредством термоядерных реакций в элементы с большими атомными весами. При взрыве возникают условия для синтеза ещё более тяжёлых элементов, в т. ч. элементов группы железа. В результате этого вещество, выбрасываемое С. з. в межзвёздную среду, обогащено тяжёлыми элементами. На протяжении ранней истории Галактики взорвалось достаточно много С. з., чтобы существенно изменить её первоначальный хим. состав. Наблюдения показывают, что самые "старые" звёзды Галактики содержат в 100-1000 раз меньше тяжёлых элементов, чем Солнце и другие звёзды, образовавшиеся позднее.

Со С. з. в значительной мере связывают также и происхождениекосмических лучейв Галактике. Предполагается, что ускорение космических лучей происходит в электромагнитных полях пульсаров и частично в ударных волнах расширяющихся оболочек С. з.

Лит.:Шкловский И. С., Сверхновые звёзды, М., 1966; Псковский Ю. П., Новые и сверхновые звёзды, М., 1974; М у с-тель Э. Р., Вспышки сверхновых и термоядерные процессы, "Природа", 1974, № 12. Э.Р. Мустель, Н. Н. Чугай.




  1. сверхновые звезды—внезапно вспыхивающие звезды мощность излучения которых во время вспышки от эргс и выше во много тысяч раз превосходит мощность вспышки новой звезды. К взрыву сверхновых...Астрономический словарь
  2. сверхновые звёзды—звзды испытавшие катастрофический взрыв за которым последовало огромное увеличение их блеска. В максимуме блеска светимость С. з. в миллиард раз превышает светимость таки...Большая Советская энциклопедия II
  3. сверхновые звезды—внезапно вспыхивающие звезды мощность излучениякоторых во время вспышки от эргс и выше во много тысяч разпревосходит мощность вспышки новой звезды. К взрыву сверхновых з...Большой энциклопедический словарь II
  4. сверхновые звезды—СВЕРХНОВЫЕ ЗВЕЗДЫ внезапно вспыхивающие звезды мощность излучения которых во время вспышки от эргс и выше во много тысяч раз превосходит мощность вспышки новой звезды. К...Большой энциклопедический словарь III
  5. сверхновые звезды—СВЕРХНОВЫЕ звезды внезапно вспыхивающие звезды мощность излучения которых во время вспышки от эргс и выше во много тысяч раз превосходит мощность вспышки новой звезды. ...Большой Энциклопедический словарь V
  6. сверхновые звёзды—внезапно вспыхивающие звзды мощность излучения крых во время вспышки от supВт и выше во много тысяч раз превосходит мощность вспышки новой звезды. К взрыву С. з. приводит...Естествознание. Энциклопедический словарь
  7. сверхновые звёзды—звезды внезапно в течение нескольких суток увеличивающие свою светимость в сотни миллионов раз. Такая вспышка происходит за счет сжатия центральных областей звезды под де...Иллюстрированный энциклопедический словарь
  8. сверхновые звезды—внезапно вспыхивающие так называемые эруптивные звезды мощность излучения которых превосходит мощность излучения отдельной галактики насчитывающей до сотни млрд звезд. Вз...Начала современного естествознания
  9. сверхновые звёзды—СВЕРХНОВЫЕ ЗВЗДЫ звезды внезапно в течение нескольких суток увеличивающие свою светимость в сотни миллионов раз. Такая вспышка происходит за счет сжатия центральных облас...Современная энциклопедия
  10. сверхновые звезды—СВЕРХНОВЫЕ ЗВЕЗДЫ внезапно вспыхивающие звезды мощность излучения которых во время вспышки от эргс и выше во много тысяч раз превосходит мощность вспышки новой звезды. К...Современный энциклопедический словарь
  11. сверхновые звезды—СВЕРХНОВЫЕ ЗВЕЗДЫ звезды которые вдруг ни с того ни с сего взрываются вспыхивая ярче миллионов порой миллиардов Солнц. Почему вдруг взрывается одна из мн. совершенно оди...Уфологический словарь-справочник
  12. сверхновые звёзды—звзды вспышки взрывы крых сопровождаются полным энерговыделением эрг. При всех др. звздных вспышках выделяется значительно меньше энергии напр. при вспышках т. н. новых ...Физическая энциклопедия
  13. сверхновые звезды—СВЕРХНОВЫЕ ЗВЕЗДЫ внезапно вспыхивающие звезды мощность излучения которых во время вспышки от эргс и выше во много тысяч раз превосходит мощность вспышки новой звезды. ...Энциклопедический словарь естествознания