Дышащие звёзды

 Один из последних снимков телескопа James Webb. Звезда WR-140 типа Вольфа - Райе, Данный тип звезд считается предвестником сверхновых. Это звезда на последнем издыхании, когда в ее недрах не осталось практически водорода и термоядерные реакции происходят за счет остатков более тяжелых элементов. Для таких звезд характерны высочайшие температуры в десятки раз превышающие солнечные, а время их жизни на данном этапе исчисляется всего несколькими миллионами лет. Такие звезды чрезвычайно редки. В Млечном Пути их насчитывается всего пару сотен и любая из них может хоть завтра превратиться в сверхновую.

WR-140 расположена в созвездии Лебедя в 5 тыс. св. лет от нас. И на самом деле является двойной звездой, причем ее компаньон в 30 раз больше нашего Солнца.

Снимок WR-140 на сегодняшний день является самым детализированным снимком звезд такого типа. Своеобразные кольца на снимке не являются артефактом съемки, а представляют собой кольцевые выбросы вещества. На последних этапах эволюции звезда находится в крайне неустойчивом состоянии. В процессе термоядерных реакций в ядре растет давление и вещество внешних оболочек в виде атомарного углерода, кислорода и прочих элементов, смешанных с пылью, выбрасывается во все стороны. Газ при этом ионизируется и светится. В процессе расширения резко падает давление и температура внутри звезды, термоядерные реакции замедляются и ближайшее вещество опять падает на звезду, повышая давление с температурой и ускоряя реакции. Процесс повторяется. Звезда как бы дышит. В результате мы и видим подобные кольцевые структуры. 

Рано или поздно подобный процесс прервется, т.к. все более тяжелые элементы уже не в состоянии давать энергию термоядерного синтеза. Внутреннее давление вещества не выдержит и мы увидим очередную сверхновую. Остатки вещества сформируют нейтронную звезду или черную дыру.

А 6 лучей откуда?  Из-за ячеистой шестиугольной структуры зеркал телескопа James Webb, на гранях происходит засветка.

Кстати, космос такой холодный (-270° Цельсия) не для того, чтобы мы не могли там жить, хотя и это тоже, а для того, чтобы рождались звёзды. Для того, чтобы началось звёздообразование, газ в космосе должен остыть, чтобы сконденсироваться до достаточно высокой плотности и началась ядерная реакция, зажигающая звезду, а звёзда создаст всё остальное. 

В 2022 году земляне смогут увидеть космическое явление, которое состоялось 1800 лет назад

 В 2022 году жители нашей планеты смогут в небе увидеть взрыв звезды. Вообще-то это будет взрыв 2 звезд. Причем люди смогут понаблюдать за уникальным явлением – рождением сверхновой звезды - невооруженным глазом. Вспышка от взрыва звезд может быть настолько мощной, что через пару дней сверхновая станет на ночном небе одним из самых колоритных объектов. Возможно, она затмит сияние многих звезд в нашей галактике Млечный Путь. Б.

Где произойдет взрыв

Взрыв звезды произойдет в звездной двойной системе KIC 9832227, в созвездии Лебедя. Точнее, уже произошел и давно, почти 1800 лет назад. Но свет от этого взрыва до сих пор к нам летит. И увидеть сверхновую нам удастся лишь в 2022 году. Такое масштабное событие будет продолжаться от недели до двух месяцев.

Сообщение Ларри Мольнара

В январе 2017 года в астрономическом сообществе произошло событие, которое за последнее десятилетие стало одним из самых захватывающих. Профессор Мольнар Ларри, его студенты и коллеги из Колледжа Кельвина (США) проводили наблюдения, на основе которых сделали заявление, что в 2022 году землян ожидает потрясающее событие – возникновение сверхновой звезды.

На конференции Американского астрономического общества Ларри Мольнар сказал, что он и его команда исследуют 2 звезды с 2013 года. Такие космические катастрофы весьма сложно предсказать, но в данном случае это было похоже на правду. «Будущий взрыв сверхновой произойдет в 2022 году с вероятной погрешностью в 1 год», - уведомил ученый.

Такой прогноз впервые сделал Дэниел Ван Нурд, коллега Мольнара (на тот момент он был студентом). В 2015 году, через пару лет наблюдений, Мольнар впервые рассказал коллегам о возможном взрыве. Он заявил, что астрономы смогут увидеть взрыв, идентичный появлению сверхновой V1309 в 2008 году в созвездии Скорпиона. Тогда никто ему не поверил, но теперь астрономы отнеслись к его сообщению более серьезно. Профессор представил внушительное число данных: сведения космолета «Кеплер», проработку различных сценариев сближения звезд, более 32 000 снимков с разных телескопов, спектроскопические обследования.

Что говорят астрономы

Valentin Gadenoff: Килонова

 Коллаж: Килонова - слияние двух нейтронных звёзд.

Однако существуют взрывы намного сильнее гиперновых и называются - Килонова.

Это астрономическое событие, происходящее в двойных звёздных системах при слиянии двух нейтронных звёзд или нейтронной звезды с чёрной дырой.

Считается, что килоновые звёзды излучают мощнейшие короткие гамма-всплески и сильное электромагнитное излучение из-за радиоактивного распада тяжёлых ядер r-процесса, которые образуются и выбрасываются довольно изотропно в процессе слияния.

Пиковая яркость килоновы в 1000 раз превышает яркость классической сверхновой звезды и равняется выбросу энергии измеряемой в квиндециллионах (10^48) Джоулей!

Выброс энергии от килоновы настолько огромен и наблюдаем настолько далеко, что мы способны видеть эти события в миллиардах световых лет от Земли!

Первая килонова SGRB 130603B была обнаружена в 2015 году на расстоянии 1,7 миллиардов световых лет, возле активной галактики 2MASX J12320498-1056010.

Удалось пронаблюдать вспышку в течение нескольких недель, построить кривую блеска, получить спектры, узнать какие элементы образовались при взрыве. 

Гравитационные волны от другой килоновой впервые были детектированы 17 августа 2017 года, гравитационными обсерваториями LIGO и Virgo (GW170817), 

Слияние двух нейтронных звёзд приводит к образованию невероятнейшего объёма различных элементов, например, при слиянии GW170817 образовалось золота массой 75 000 таких планет как Земля и почти столько же платины и всё это было разбросано на гигантские расстояния.

Считается, что килоновые звезды являются прародителями коротких гамма-всплесков и основным источником стабильных элементов r-процесса во Вселенной.

Странности звезды Бетельгейзе

Звезда Бетельгейзе

Фото: ESO

Бетельгейзе входила в число самых ярких звезд на небе, до тех пор пока в декабре 2019 года ее интенсивное мерцание таинственным образом потускнело.

Это удивительное изменение заставило ученых взволноваться: возможно, Бетельгейзе находилась на грани уничтожения и могла взорваться сверхновой ярче, чем полная луна. Однако в августе 2020 года NASA объявило о гораздо менее экстраординарном объяснении этого явления — звезда "отрыгнула".

Наблюдения, проведенные космическим телескопом Hubble, показали, что звезда, вероятно, испустила сверхгорячую струю плазмы, которая остывала, при движении наружу. В результате чего образовалось облако звездной пыли, которое и закрыло свет Бетельгейзе от глаз пытливых земных зрителей.

Земля летит сквозь обломки взорвавшейся звезды

Радиоактивная пыль, найденная в океанах и в Антарктиде, доказывает: Земля движется через гигантское облако, оставленное сверхновой звездой.

Подтверждается это тем, что в течение последних 33 тысяч лет из космоса на Землю непрерывно падает редкий изотоп железа (60Fe), выкованный во взрывах сверхновых (supernova explosions) в процесе нуклеосинтеза.  Он не производится на Земле или в Солнечной системе в значительных количествах. Но их существование в глубоководных отложениях свидетельствует о недавнем образовании из близких взрывов сверхновых.

Радионуклид Железо-60 было предметом нескольких исследований в течение многих лет. Его период полураспада составляет 2,6 миллиона лет - оно полностью распадается через 15 миллион лет. Поэтому любые образцы изотопа, найденные на Земле, должны были попасть на нашу планету извне, поскольку железо-60 не могло сохраниться со времен образования Солнца 4,57 миллиарда лет назад.

Ядерный физик Антон Валлнер из Австралийского национального университета ранее заявлял, что отложения железа-60 на морском дне, которые определяются двумя датами - 2,6 миллион лет назад и 6 миллион лет назад, свидетельствуют, что в эти периоды на нашу планету посыпались обломки сверхновых. 

Но это оказался не единственный случай, когда изотоп, известный как железо-60, загрязняет нашу планету. Есть и другие доказательства. Одно нашли в антарктическом снегу и обнаруженое в нем железо-60 должно было выпасть на планету за последние 20 лет. Также железо-60 было обнаружено в космосе вокруг Земли.

Как известно, Земля сейчас движется через область, называемую Местным межзвездным облаком, состоящую из газа, пыли и плазмы. Но в внутри него есть локальные  сгустки с большей плотностью частиц, которые принято считать остатками ("эхом") от взрывов сверхновых звёзд. И Земля последние 33 тыс. лет проходит именно через одну из таких плотностей, которая и осыпается на Землю дождем из железа-60.

Изменяющиеся условия пересекаемой межзвездной среды, естественно, имеют влияние на климат Земли.

Сверхновые и нейтронные звёзды и черные дыры

Астрофизики открыли особый тип (ІІ) сверхновых, вспышки которых отличны от обычных тем,  что  в центре умирающей звезды (больше, чем в 20 раз превышающей массу нашего Солнца; наличие в спектре линий водорода; её называют «гиперновая») рождается черная дыра («коллапсар»)  и часть нейтронов как «несъеденной» черной дырой внешней оболочки звезды выбрасывается в результате взрыва, что порождает сверхдолгую гамма-вспышку. Мощная струя («джет»), выбрасываемая вдоль оси вращения чёрной дыры, может создать направленный всплеск высокоэнергетического излучения.

А вот при обычном случае (если умирающая звезда немного меньше, чем в 20 раз превышающей массу нашего Солнца; отсутствие в спектре линий водорода), типе (І) сверхновой вспышка завершается рождением  нейтронной звезды, пульсара. Затем нейтронная звезда перерождается в кварковую, а уже потом – в черную дыру.

В обоих случаях также сохраняется все больше распыляющийся газовый остаток (remnant) сверхновой.