super nova что это
Супернова
Помимо всего прочего, выбрасываемое в ходе вспышки вещество в значительной части содержит продукты термоядерного синтеза, происходившего на протяжении всей жизни звезды. Именно благодаря сверхновым Вселенная в целом и каждая галактика в частности химически эволюционируют.
Имя составляется из метки SN, после которой ставят год открытия, с окончанием из одно- или двухбуквенного обозначения. Первые 26 сверхновых текущего года получают однобуквенные обозначения в окончании имени из заглавных букв от A до Z. Остальные сверхновые получают двухбуквенные обозначения из строчных букв: aa, ab, и так далее. Неподтверждённые сверхновые обозначают буквами PSN (англ. possible supernova ) с небесными координатами в формате Jhhmmssss+ddmmsss.
Содержание
Общая картина
| Класс | Подкласс | Механизм | |||
|---|---|---|---|---|---|
| I Линии водорода отсутствуют | Сильные линии ионизированного кремния (Si II) на 6150 Å | Ia | |||
После взрыва ничего не остаётся (даже карлика).
В максимуме блеска имеют меньшую светимость в сравнение с Ia. После взрыва остаётся белый карлик, который приобретает большую скорость движения.
Присутствуют линии гелия (He I).
Линии гелия слабые или отсутствуют
Присутствуют линии водорода
Спектр постоянен
Нет узких линий
Кривая блеска имеет плато
Звёздная величина линейно уменьшается со временем [5]
Присутствуют узкие линии
Спектр со временем меняется и становится похожим на спектр Ib.
Кривые блеска
Кривые блеска для I типа в высокой степени сходны: 2—3 суток идёт резкий рост, затем его сменяет значительное падение (на 3 звёздные величины) 25—40 суток с последующим медленным ослаблением, практически линейным в шкале звёздных величин. Абсолютная звёздная величина максимума в среднем для вспышек Ia составляет M B = − 19.5 m <\textstyle M_=-19.5^
, для Ib/c — M B = − 18 m <\textstyle M_=-18^.
Спектры
Вышеприведённая классификация уже содержит некоторые основные черты спектров сверхновых различных типов, остановимся на том, что не вошло. Первая и очень важная особенность, которая долго мешала расшифровке полученных спектров — основные линии очень широкие.
Для спектров сверхновых типа II и Ib/c характерно:
Наблюдения вне оптического диапазона
Частота вспышек
Частота вспышек зависит от числа звёзд в галактике или, что то же самое для обычных галактик, светимости. Общепринятой величиной, характеризующей частоту вспышек в разных типах галактик, является SNu [6] :
| Тип галактики | Ia | Ib/c | II |
|---|---|---|---|
| спиральные | 0,2 | 0,25 | 0,65 |
| эллиптические | 0,31 | нет | нет |
При этом сверхновые Ib/c и II тяготеют к спиральным рукавам.
Наблюдение остатков сверхновых
Каноническая схема молодого остатка следующая [7] :
Вместе они образуют следующую картину: за фронтом внешней ударной волны газ нагрет до температур TS ≥ 10 7 К и излучает в рентгеновском диапазоне с энергией фотонов в 0,1—20 кэВ, аналогично газ за фронтом возвратной волны образует вторую область рентгеновского излучения. Линии высокоионизированных Fe, Si, S и других элементов указывают на тепловую природу излучения из обоих слоёв.
Оптическое излучение молодого остатка создаёт газ в сгустках за фронтом вторичной волны. Так как в них скорость распространении выше, а, значит, газ остывает быстрее, и излучение переходит из рентгеновского диапазона в оптический. Ударное происхождение оптического излучения подтверждает относительная интенсивность линий.
Волокна в Кассиопее A дают понять, что происхождение сгустков вещества может быть двояким. Так называемые быстрые волокна разлетаются со скоростью 5000—9000 км/с и излучают только в линиях O, S, Si — то есть это сгустки, сформированные в момент взрыва сверхновой. Стационарные конденсации же имеют скорость 100—400 км/с, и в них наблюдается нормальная концентрация H, N, O. Вместе это свидетельствуют, что это вещество было выброшено задолго до вспышки сверхновой и позже было нагрето внешней ударной волной.
Теоретическое описание
Декомпозиция наблюдений
Тяготение к спиральным рукавам сверхновых Ib\c и II типов свидетельствует, что звездой-прародителем являются короткоживущие O-звёзды с массой 8-10M⊙.
Термоядерный взрыв
Общим во всех сценариях образования сверхновых Ia является то, что взрывающийся карлик скорее всего является углеродно-кислородным. Во взрывной волне горения, идущей от центра к поверхности, текут реакции [9] :
MeV).>
Дальнейшее поведение кривой блеска в основном определяется цепочкой распада [9] :
^<56>Fe.>
100 кэВ. Такие кванты уже эффективно поглощаются фотоэффектом, и, как следствие, нагревают вещество. По мере расширения звезды плотность вещества в звезде падает, число столкновений фотонов уменьшается, и вещество поверхности звезды становится прозрачным для излучения. Как показывают теоретические расчёты, такая ситуация наступает примерно через 20-30 суток после достижения звездой максимума светимости.
Гравитационный коллапс ядра
Второй сценарий выделения необходимой энергии — это коллапс ядра звезды. Масса его должна быть в точности равна массе его остатка — нейтронной звезды, подставив типичные значения получаем [11] :
E t o t ∼ G M 2 R ∼ 10 53 <\displaystyle E_эрг,
4\cdot 10^<-3>\cdot \rho _<12>^<-0,5>> c,
Полученное значение на два порядка превосходит кинетическую энергию оболочки. Необходим переносчик, который должен с одной стороны унести высвободившуюся энергию, а с другой — не взаимодействовать с веществом. На роль такого переносчика подходит нейтрино.
За их образование отвечают несколько процессов. Первый и самый важный для дестабилизации звезды и начала сжатия — процесс нейтронизации [11] :
Нейтрино от этих реакций уносят 10 %. Главную же роль в охлаждении играет УРКА-процессы (нейтринное охлаждение):
Вместо протонов и нейтронов могут выступать и атомные ядра с образованием нестабильного изотопа, который испытывает бета-распад:
Модель молодого остатка сверхновой
Теория эволюции остатка сверхновой
Выделяется три этапа эволюции остатка сверхновой:
Расширение оболочки останавливается в тот момент, когда давление газа остатка уравняется с давлением газа в межзвёздной среде. После этого остаток начинает диссипировать, сталкиваясь с хаотично движущимися облаками. Время рассасывания достигает:
Как одна вспышка света изменила наше представление о сверхновых звездах
Потрясающая вспышка ультрафиолетового света от взрывающегося белого карлика была обнаружена астрономами только во второй раз и может дать исследователям важные подсказки о том, что подстегивает гибель этих древних, остывающих звезд. Чрезвычайно редкий тип взрыва сверхновых даст ученым шанс раскрыть несколько давних загадок, в том числе о том, что заставляет белых карликов взрываться, как темная энергия ускоряет космос и как Вселенная создает тяжелые металлы — такие как железо. Рассказываем все о сверхновых: что их вызывает, какие бывают типы сверхновых; о самой большой звезде и о ближайшем к нам белом карлике. И о том, почему эта ультрафиолетовая вспышка изменила представление ученых о сверхновых звездах.
Читайте «Хайтек» в
Что такое сверхновая?
Где происходят сверхновые?
Сверхновые часто встречаются в других галактиках. В 1604 году Йоханнес Кеплер обнаружил последнюю наблюдаемую сверхновую в Млечном пути. Телескоп Чандра НАСА обнаружил остатки более новой сверхновой. Она взорвалась в Млечном пути более 100 лет назад.
Что вызывает сверхновую?
Сверхновая звезда случается в тех звездах, у которых происходит изменение в ее ядре или центре. Изменение может происходить двумя разными способами, и оба приводят к сверхновой. Таким образом, сверхновые звезды делятся на два типа.
Первый тип сверхновых звезд. «Воровство» энергии, которое приводит к взрыву
Первый тип сверхновой происходит в двойных звездных системах. Двойные звезды — это две звезды, которые вращаются вокруг одной и той же точки. Одна из звезд, углеродисто-кислородный белый карлик, крадет вещество у своей звезды-компаньона. В конце концов белый карлик накапливает слишком много материи. Из-за слишком большого количества вещества звезда взрывается, в результате чего появляется сверхновая.
Сверхновые типа I случаются немного реже и происходят в двойных звездных системах. Двойные звезды — это две звезды, которые вращаются вокруг одной и той же точки.
Одна звезда в паре — белый карлик, длинный мертвый остаток звезды главной последовательности, такой как наше Солнце. Вообще белые карлики — это звезды, состоящие из электронно-ядерной плазмы, лишенные источников термоядерной энергии и слабо светящиеся благодаря своей тепловой энергии. Они постепенно остывают и краснеют. Ближайший известный белый карлик — Сириус B, находящийся на расстоянии в 8,6 световых лет от Земли.
Вернемся к странной паре звезд. Компаньоном может быть звезда любого другого типа, например, красный гигант, звезда главной последовательности или даже другой белый карлик.
Для процесса взрыва сверхновой важно то, чтобы они были достаточно близки: у белого карлика должна быть возможность украсть вещество у своего партнера. Когда украденное количество достигает в 1,4 раза больше массы Солнца, белый карлик взрывается как сверхновая и полностью испаряется.
Из-за этого соотношения 1,4 астрономы используют сверхновые типа Ia в качестве «стандартных свечей» для измерения расстояний во Вселенной. Так как они знают, сколько энергии было при взрыве карлика, астрономы могут рассчитать расстояние до него.
Второй тип сверхновых звезд. Как и почему умирают огромные звезды?
Это сверхновые, которые возникают, когда умирают массивные звезды. Это звезды, масса которых превышает массу Солнца во много раз.
Самая тяжелая, самая горячая, самая яркая из известных науке звезд во Вселенной — это R136a1, звезда в звездном скоплении R136 в эмиссионной туманности NGC 2070, расположенной в Большом Магеллановом облаке.
Это изображение Хаббла показывает центральную область туманности Тарантул в Большом Магеллановом облаке. Молодое и плотное звездное скопление R136 можно увидеть в правом нижнем углу изображения. Это скопление содержит сотни молодых голубых звезд, среди которых самая массивная звезда, обнаруженная во Вселенной до сих пор.
Предоставлено: НАСА, ЕКА, P Crowther (Университет Шеффилда)
Звезды, как вы знаете, синтезируют водород в их ядрах. Эта реакция высвобождает энергию в форме фотонов и это «давление света» усиливает гравитацию звезды, сжимая ее.
Наше Солнце не имеет массы, способной поддерживать реакции синтеза с элементами помимо водорода или гелия. Поэтому когда весь гелий будет израсходован, реакции синтеза прекратятся, Солнце превратится в белого карлика и начнет остывать.
Если у вас есть звезда, которая превышает массу Солнца в 8–25 раз, она может соединить более тяжелые элементы в своем ядре. Когда у массивной звезды заканчивается водород, она переключается на гелий, а затем на углерод, неон и так далее. Однако когда процессы в ядре доходят до железа, реакция синтеза требует больше энергии, чем производит.
Внешние слои звезды падают внутрь за доли секунды, а затем детонируют как сверхновая типа II. Остается только плотная нейтронная звезда в качестве остатка.
Но если исходная звезда имела вес выше, чем у Солнца, более чем в 25 раз, происходит такой же коллапс ядра. Но сила материала, падающего внутрь, сжимает ядро в черную дыру.
Это изображение показывает две массивные черные дыры в галактике OJ 287. Меньшая черная дыра вращается вокруг большей, которая также окружена газовым диском. Когда маленькая черная дыра врезается в диск, она дает вспышку ярче 1 триллиона звезд.
Чрезвычайно массивные звезды, или гипергиганты с массой, более чем в 100 раз выше солнечной, просто взрываются без следа. Фактически вскоре после Большого взрыва появились звезды с сотнями, а может быть, даже тысячами масс Солнца, состоящие из чистого водорода и гелия. Эти монстры прожили бы очень короткую жизнь, взорвавшись с непостижимым количеством энергии.
Одна вспышка может объяснить, как взрываются белые карлики в сверхновые звезды
Недавно астрономы засвидетельствовали вспышку ультрафиолетового света после взрыва белого карлика в сверхновую звезду. Это всего лишь второй раз, когда такое событие наблюдалось астрономами.
Белый карлик — плотный остаток красных гигантских звезд, когда они взрываются. Но, как мы знаем, и белые карлики тоже могут взорваться. Ученые все еще пытаются выяснить почему — и эта вспышка света может помочь им найти ответ.
Необычная сверхновая была впервые обнаружена астрономам в декабре 2019 года. Они смогли наблюдать сверхновую и последующую ультрафиолетовую вспышку всего через один день после взрыва.
Событие называлось SN2019yvq и было прослежено до места, расположенного недалеко от хвоста созвездия Дракон, в 140 млн световых лет от Земли. Оно было названо сверхновой «Тип Ia» (произносится как «один-A»), что часто случается, когда взрывается белый карлик. Но ультрафиолетовая вспышка была неожиданной.
Но больше всего интересует исследователей тот факт, что эти два события не совсем похожи.
По словам ученых, они были уникальными в своем роде и кроме ультрафиолетовой вспышки, не имеют ничего общего. Астрофизик Адам Миллер предположил, что белые карлики могут взорваться, не достигнув предела Чандрасекара. Это верхний предел массы, при котором звезда может существовать как белый карлик. Если масса звезды превышает его, то она становится нейтронной звездой. Существование предела было доказано индийским астрофизиком Субраманьяном Чандрасекаром.
Ранее считалось, что белый карлик ниже массы или предела Чандрасекара, что в 1,4 раза больше массы Солнца, навсегда останется белым карликом. Но последнее исследование, опубликованное в Astrophysical Journal, изменило представление ученых о суперновых и белых карликах.
Что такого в этой ультрафиолетовой вспышке?
Ультрафиолетовая вспышка длилась всего пару дней, но этого было достаточно для интригующего понимания.
Раньше астрономы думали, что единственный способ возникновения такой ультрафиолетовой вспышки — это если материал, взорванный звездой, столкнулся с большой соседней звездой-компаньоном, которая быстро нагреет материал, достаточный для излучения ультрафиолетового света. Ультрафиолетовое излучение указывает на то, что сильный источник тепла находится внутри или рядом с белым карликом. Но ведь белые карлики охлаждаются с возрастом. Одна вспышка света уже изменила наше представление о сверхновых звездах.
Есть четыре потенциальных гипотезы для ультрафиолетовой вспышки, замеченной в этом событии.
Поскольку большая часть железа во Вселенной создается сверхновыми типа Ia, лучшее понимание этого явления может рассказать нам больше о нашей собственной планете. Например, железо из взорвавшихся звезд составляло ядро всех каменистых планет, включая Землю.
Если вы хотите понять, как образовалась Земля, вам нужно знать, откуда появилось железо и «сколько нужно железа». Понимание того, как взрывается белый карлик, дает нам более точное понимание того, как оно создается и распределяется по всей Вселенной.
Разгадка темной энергии уже близко
Темная энергия — гипотетическая форма энергии, равномерно заполняющая все пространство Вселенной и проявляющаяся в антигравитации, то есть гравитации, отталкивающей, а не притягивающей массивные тела. Была введена в математическую модель Вселенной, чтобы объяснить, по какой причине она расширяется с ускорением.
Белые карлики уже играют огромную роль в современном понимании физиками темной энергии. Физики предсказывают, что все белые карлики имеют одинаковую яркость при взрыве. Таким образом, сверхновые типа Ia считаются «стандартными свечами», позволяя астрономам точно рассчитать, как далеко находятся взрывы от Земли. Использование сверхновых для измерения расстояний привело к открытию темной энергии, что было признано Нобелевской премией по физике 2011 года.
У ученых нет прямого способа измерить расстояние до других галактик. Большинство галактик фактически удаляются от нас. Если в далекой галактике есть сверхновая типа Ia, мы можем использовать ее для измерения комбинации расстояния и скорости, которая позволяет нам определять ускорение Вселенной. Темная энергия по-прежнему остается загадкой. Но эти сверхновые звезды — лучший способ исследовать темную энергию и понять, что это такое. И, главное, насколько быстро она ускоряет Вселенную.
МнениеПочему не стоит называть гей-драму «Супернова» обычной историей любви
В российский прокат вышел фильм «Супернова» — он о гомосексуальной паре, переживающей деменцию одного из партнёров. Картину снял режиссёр Гарри Маккуин, главные роли сыграли Колин Фёрт и Стэнли Туччи. Западные кинокритики оценили ленту на отлично: на популярных агрегаторах рецензий у «Суперновы» сплошь положительные отзывы. Откликнется она и у простых зрителей: тонкий сюжет и лаконичный сценарий, откровенная игра Фёрта и Туччи и картинные пейзажи британского севера навряд ли хоть кого-то оставят чёрствыми. Сейчас фильм претендует на две награды британской киноакадемии: «Супернова» может стать лучшей британской драмой прошлого года, а Стэнли Туччи — лучшим актёром второго плана.
В России же у трогательного фильма какая-то до боли абсурдная судьба. Прокатом «Суперновы» занялась компания World Pictures. Прокатчику не исполнилось и года, как дистрибьюторы попали в крупный имиджевый скандал. Компания по своему усмотрению вырезала три минуты из оригинальной версии, где герои Фёрта и Туччи пытаются заняться сексом. Кроме того, заместитель главного редактора «Сноба» Ренат Давлетгильдеев рассказал, что представители компании попросили вырезать слово «гей» из всех текстов об этом фильме. Получается, что дистрибьюторы не только убрали важный для фильма фрагмент, но ещё и рекомендовали зрителям и читателям, как именно нужно понимать фильм о жизни двух гомосексуалов.
Сегодня, 15 марта, World Pictures объяснили самоцензуру: по мнению кинопрокатчика, «Супернова» вовсе не о том, о чём всем показалось. «По нашему мнению, суть и посыл фильма не в проблемах ЛГБТ, а в другом — в любви, в поддержке, в боли утраты близкого человека, в спасении и в свободе выбора», — пишет дистрибьютор в пресс-релизе. Но даже если мысленно выкинуть эти злосчастные три минуты, то ни в какой момент этой картины нельзя подумать, что «Супернова» не о проблемах и отношениях двух ЛГБТК-людей. Но когда «боль утраты близкого человека, спасение и свобода выбора» перестали быть проблемами ЛГБТК-людей? Почему эти проблемы представляются как нечто иное, что «обычным», «нормальным», гетеросексуальным зрителям не понять?
Гомофобия — это не только призывы убивать и дискриминировать, но и заявления, в которых ЛГБТК-люди — это другие. Кто-то, чьи проблемы настолько сложны и специфичны, что требуют какого-то особого языка для разговора. Но гомофобия, как показывает заявление прокатчика, это ещё и псевдопрогрессивная логика, в которой суть и сущность ЛГБТК-опыта стираются до шаблонного «это история о любви и поддержке». Иными словами, именно в случаях с гей-фильмами (да и вообще везде, где идентичность имеет хоть какое-то значение) не стоит умалчивать или стыдливо прятать за беспомощными клише тот факт, что история напрямую рассказывает о ЛГБТК-людях. Причина ясна — в мире, где гомосексуальность преследуется по закону, фильмы об ЛГБТК-людях всё ещё острополитические.
Гомофобную логику, вероятно неосознанно, поддерживают даже кинокритики в своих рецензиях. «Сразу же можно сказать, что фильм, по сути, не про ЛГБТ. Да, этот подзатасканный сюжет о жуткой потере памяти, прошлого, любви и личности, многократно виденный на тех же „Оскарах“, становится хоть сколько‑нибудь оригинальным благодаря тому, что главные герои — не просто бездетная интеллигентская семья, а семья геев», — пишет Егор Беликов, помимо прочего отводя главным героям роль костылей для сценария «подзатасканного» сюжета. «Нет, это не фильм про любовь двух мужчин», — утверждает Павел Пугачёв на сайте «Сеанса». «„Супернова“ — фильм не о геях, а о любящих людях», — рассказывает Илона Егиазарова, по сути, противопоставляя гомосексуальных мужчин неким влюблённым «людям». «Не подумайте, что в вырезанных эпизодах было что-то возмутительное или непристойное: да, герои пробуют заняться сексом, но для них в нынешнем состоянии это невыполнимо», — комментирует российскую версию фильма Антон Долин, видимо, полагая, что если бы на экране возникла сцена гомосексуальной любви, её можно было бы считать «возмутительной» или «непристойной».
Гомофобия — это не только призывы к убийству и дискриминации, но и заявления, в которых ЛГБТК-люди — это другие
Иными словами, противопоставление «общечеловеческого» и «ЛГБТК-специфичного» — это тоже гомофобия, потому что любой ЛГБТК-опыт — часть универсальной картины мира, но не её антоним. ЛГБТК-люди могут выглядеть и поступать любым удобным для них образом. Если двое влюблённых мужчин выглядят как старые друзья, то это ещё не значит, что на их квир-сущность можно забить, потому что «квир» — это не только про блёстки и пайетки. Очевидно, никто из тех, кто пишет хвалебные отзывы о фильме, сознательно не поддерживает самоцензуру прокатчика. Но эта самая поддержка проявляется в неаккуратных фразах и попытках скрыть гей-составляющую фильма за пафосными, но банальными фразами. «Супернова» — это фильм о любви двух гомосексуальных мужчин, и слово «гомосексуальных» исчезнуть здесь не может.
Очевидно, подобных соображений придерживается сам Маккуин: режиссёр, считает очень важным тот факт, что в универсальной и понятной истории влюблённую пару играют двое мужчин. «Среди моих задач действительно была попытка нормализовать гомосексуальные отношения, — рассказывает он в интервью киножурналисту Дмитрию Барченкову. — Мне видится, что современное кино мало об этом говорит. И особенно мало говорит об отношениях гомосексуальных людей в возрасте. Я же решил сфокусироваться конкретно на комплексе всех этих моментов. Иными словами, да, мне было очень важно рассказать историю именно про двух стареющих мужчин, переживающих любовь и её распад, снять именно гей-драму».
Более того, у «Суперновы» даже есть маркер «18+», который по знаменитому дискриминационному закону «защищает» детей от упоминаний о гомосексуальности. С тем же маркером почти два года назад выходил в прокат «Портрет девушки в огне» Селин Сьямма — общественная нравственность тогда уцелела. До этого по кинотеатрам с возрастной пометкой катались «Боль и слава», «Неправильное воспитание Кэмерон Пост», «Стёртая личность», «Зови меня своим именем» и другие фильмы с проблемами и чаяниями ЛГБТК-людей, не тронутые российскими монтажными ножницами. Борцов за нравственность они не оскорбляли, а полиция по наводке одиозного активиста Тимура Булатова не тратила своё время на рейды в кинотеатры.
Да и глупо считать, что в наше время, когда уже целые кинофестивали переехали в онлайн, самоцензура останется незамеченной: у любого зрителя есть возможность сравнить два фильма и быстро сообразить, что при переводе картины на русский что-то «потерялось».
«Супернова» — это фильм о любви двух гомосексуальных мужчин, и слово «гомосексуальных» исчезнуть здесь не может