Как умирают звезды. Почему угасает Бетельгейзе и когда взорвется Солнце - фото

Как умирают звезды. Почему угасает Бетельгейзе и когда взорвется Солнце

29 декабря 2019, 09:03

Одна из самых ярких звезд на нашем небе быстро теряет яркость. Возможно, она уже превратилась в сверхновую звезду.

Коротко:

— почему одна из самых ярких звезд стремительно начала угасать

— что такое сверхновая и как она связана с людьми

— когда исчезнет Солнце и что будет с Землей после этого

Видео дня

Х отите яркий новогодний фейерверк? Огромная звезда Бетельгейзе может вам его устроить: звезда стремительно теряет яркость, что может означать ее скорый взрыв. Правда, свет от нее доберется к нам только через 700 лет.

Астрономические наблюдения для большинства людей — довольно скучное занятие. Но, иногда ученые замечают нечто такое, что потом обсуждает весь мир. К примеру, взрыв сверхновой звезды.

За все время телескопических наблюдений астрономы ни разу не фиксировали появление сверхновых звезд в нашей галактике.

Это чрезвычайно красивое явление означает смерть звезды, которая в конце своей жизни буквально взрывается и выбрасывает в космическое пространство огромное количество вещества.

Процесс сопровождается яркими вспышками и после него могут появляться нейтронные звезды или даже черные дыры.

Такая судьба ждет и наше Солнце, но после его взрыва ни нейтронные звезды, ни черные дыры не появятся, поскольку Солнце слишком легкое и маленькое. В свою очередь, Бетельгейзе вполне может претендовать на превращение в нейтронную звезду после становления сверхновой.

НВ разбиралось, что творится в соседнем к нам созвездии Ориона, и как взорвется Солнце.

spaceengine.org

Фото: spaceengine.org

Что не так с Бетельгейзе?


В начале декабря 2019-го ученые из Университета Вилланова, штат Пенсильвания, опубликовали исследование «Угасание близлежащего красного супергиганта Бетельгейзе», в котором описали, что одна из самых ярких звезд в нашем небе стремительно становится тусклее.

Позже в Американской ассоциации наблюдателей переменных звезд (AAVSO) подтвердили, что Бетельгейзе стала в 2,5 раза темнее и потеряла в яркости примерно одну звездную величину — от +0,5 до +1,5.

Да, в звездных величинах положительные значения определяют тусклые объекты, а отрицательные — яркие. Так, например, наше Солнце в видимом диапазоне излучения светит с яркостью −26,7 звездных величин, а Луна в полной фазе достигает −12,7 звездных величин.

Изменения яркости Бетельгейзе заинтересовало астрономов по всему миру, поскольку это может означать, что звезда доживает свое последнее время и вскоре превратится в сверхновую, буквально взорвавшись в космическом пространстве. Точнее, уже превратилась, ведь Бетельгейзе расположена в созвездии Ориона на расстоянии 700 световых лет от нас.

Астрономам осталось лишь проверять, какие вести в виде света доходят на Землю от Бетельгейзе, и действительно ли изменение яркости связано со скорой смертью этой звезды.

За всю историю телескопических наблюдений ученые пока не замечали появление сверхновых в Млечном пути. Кроме SN 1604, которую также называют сверхновой Кеплера, — ее в начале XVII века заметил немецкий астроном Иоганн Кеплер. Да и то, SN 1604 расположена в созвездии Змееносца на расстоянии примерно 20 тыс. световых лет от нас. Поэтому, Бетельгейзе может стать первой звездой, которая взорвется в относительной близости к Земле.

CC
Фото: CC

Этого красного супергиганта впервые заметил английский ученый Джон Гершель в 1836 году. Сегодня мы знаем, что Бетельгейзе примерно в 17 раз тяжелее Солнца, и если его разместить в центре Солнечной системы, эта звезда достигнет орбиты Юпитера. Красный гигант также примерно в 100 тыс. раз ярче нашей звезды, из-за чего он был одним из самых ярких объектов в небе. До недавнего времени.

Известно, что жизнь Бетельгейзе очень коротка — всего до 10 млн лет. Для звезды это практически мгновение, — даже нашему Солнцу около 4,6 млрд лет. Альфа Ориона (так еще называют Бетельгейзе) очень быстро сжигает все свои запасы водорода, что вскоре может привести к его взрыву и появлению сверхновой.

Несмотря на значительное уменьшение яркости, астрономы пока не уверены, что Бетельгейзе вскоре превратится в сверхновую звезду. Ученые ожидают, что уже в начале 2020-го эта звезда снова станет светить, как обычно.

Однако, если в ближайшее время мы все же узнаем о взрыве Бетельгейзе — это станет беспрецедентным случаем в истории космических наблюдений. Вспышка от сверхновой Бетельгейзе будет иметь яркость в -10 звездных величин, что позволит наблюдать за этим событием при дневном свете.

Появление сверхновой так близко к Земле позволит ученым узнать больше о природе этого явления и его последствиях.

britannica.com

Фото: britannica.com

Что мы знаем о вспышках сверхновых?


Как правило, сверхновые появляются из-за изменений в ядре обычной звезды. Все сверхновые вспышки можно поделить на два основных типа.

Первый касается бинарных звездных систем, в которой белый карлик — звезда в конце своего существования, размером с Землю — питается энергией другой звезды. Собирая слишком много вещества, белый карлик взрывается и превращается в сверхновую.

Во втором типе появления сверхновых участвует только одна звезда. Когда в ней заканчивается все топливо, необходимое для термоядерного синтеза, ядро звезды начинает поглощать ее внешние части, и становится настолько тяжелым, что не может сопротивляться собственной гравитации и взрывается. Это событие еще называют гравитационным коллапсом.

В зависимости от следа сверхновой, их также делят на классы и подклассы: если в спектре сверхновых не видны линии водорода — это класс I, если же они, наоборот, есть — это класс II.

Сверхновые вспышки происходят постоянно, поскольку разные звезды умирают и перерождаются заново. После сверхновой в космическом пространстве может распространяться огромное количество вещества, включая опасное радиационное излучение.

scoopnest.com
Фото: scoopnest.com

Некоторые ученые считают, что сверхновые вспышки, которые происходили вблизи от Солнечной системы могли заставить первобытных людей начать ходить на двух ногах. Дело в том, что чрезмерная энергия от взрывов близлежащих звезд могла вызвать массовые пожары на Земле и уничтожить деревья, на которых жили приматы. Вследствие пожаров, животные должны были бежать и позже эволюционировали в прямоходящих.

К сожалению или к счастью, даже если Бетельгейзе превратиться в сверхновую — на нас это никак не отразится. Чтобы энергия взрыва достигла Земли, звезда должна быть расположена в пределах от 50 до 300 световых лет от Солнечной системы.

Ближайшие к нам кандидаты на появление сверхновых — это двойная звезда IK Пегаса в одноименном созвездии (150 световых лет), Спика — самая яркая звезда в созвездии Девы (250 световых лет от нас) и Альфа Волка из созвездия Волка (465 световых лет от нас).

Одной из последней обнаруженных суперновых стала SN 2015L, которую обнаружили астрономы из Университета штата Огайо в июне 2015-го. SN 2015L также называют «сверхяркой сверхновой», поскольку вспышка от нее была в 570 млрд раз ярче, чем наше Солнце, и в 20 раз ярче, чем весь свет в галактике Млечный путь. Это делает SN 2015L одним из самых ярких объектов, которые когда-либо наблюдал человек.

Наблюдение за сверхновыми позволяют ученым узнать, как расширяется Вселенная, и какую роль играет распространение вещества в космосе. Многие элементы, которые находили на Земле, являются частью других звезд.

За сверхновыми можно наблюдать как с помощью рентгеновских и гамма-телескопов, так и с помощью обычных линзовых телескопов. Некоторые сверхновые, как например в случае с Бетельгейзе, можно будет увидеть невооруженным глазом. Нужно только знать, куда смотреть.

1zoom.ru

Фото: 1zoom.ru

Станет ли Солнце сверхновой?


Как и любая другая звезда, наше Солнце также когда-нибудь умрет. Это «когда-нибудь» ученые оценивают примерно в 7 млрд лет. К сожалению, это событие будет не таким красивым и эффектным, как в случае с Бетельгейзе.

Дело в том, что основой для сверхновых могут быть только очень тяжелые звезды, которые весят от 8 до 12 раз больше Солнца. В случае с нашей звездой — Солнце будет постепенно расширяться до размеров красного гиганта, становиться в тысячи раз ярче, чем оно светит сейчас, но при этом терять свою массу.

После этого должен произойти описанный выше гравитационный коллапс и Солнце просто превратится в белого карлика, постепенно снижая свою температуру до температуры Вселенной.

Если с судьбой Солнца ученым все более-менее понятно, то что будет с Землей, когда наша звезда начнет умирать — точно неизвестно.

Очевидно, что будущий красный гигант расширится за пределы орбиты Земли, но не факт, что наша планета при этом будет сожжена Солнцем. Поскольку вес звезды постепенно сокращается — в будущем снизится и ее гравитационное усилие, а взаимодействие Земли с другими планетами может сместить нас в другую точку Солнечной системы.

В Национальном институте ядерной физики в Риме подсчитали, что с текущими темпами снижения массы Солнца, Земля отодвинется от него только на 30 тыс. км. к периоду, когда наша звезда превратится в красного гиганта. Но, исследователи также определили, что к тому времени Солнце уже расширится на 1,7 млрд км, что не позволит нам спастись от его разрушительного действия.

При таком раскладе наша планета, как и все другие объекты в радиусе 1,7 млрд км вокруг Солнца просто испарится. Можем ли мы как-то отодвинуть Землю, чтобы спастись от умирающего Солнца? Теоретически, да.

Некоторые ученые говорят о возможном гравитационном маневре, который позволит изменить орбиту планеты. К примеру, когда астероид пролетает недалеко от Земли, он не только попадает под действие ее гравитации и отталкивается на выходе, но и воздействует своим гравитационным полем на планету. Конечно, это воздействие слишком мало, чтобы хоть немного изменить курс Земли, но, что будет если взять не один огромный астероид, а, скажем, миллион?

Лектор по проектированию космических систем в Университете Глазго Маттео Чериотти считает, что именно такое количество космических камней нужно, чтобы изменить орбиту Земли с помощью внешнего гравитационного воздействия.

Еще можно придумать чрезвычайно мощные двигатели вроде солнечного паруса или силовой установки на ископаемом топливе, которые могли бы отодвинуть Землю хотя бы на орбиту Марса. Именно такой вариант использовали герой китайского фильма The Wandering Earth (Блуждающая Земля), в которой они спасали Землю от Солнца.

Правда, даже в этом предположении есть очень много переменных, и мы не можем сказать наверняка, как Земля будет взаимодействовать с другими планетами и что случится с нашим естественным спутником — Луной. Благо, у нас есть целых 7 млрд лет, чтобы решить эти проблемы.

Присоединяйтесь к нам в соцсетях Facebook, Telegram и Instagram.

Делитесь материалом




Радіо НВ
X