ВСЕЛЕННАЯ
«Сверхновые»
Сверхновые, сенсационная и не обычная смерть звёзд. Это самый большой взрыв во Вселенной. Лишь немногие звёзды взрываются, но те, которые взрываются, распадаются после мощного взрыва на осколки. При этом выделяются больше энергии, чем излучает Солнце за всё своё существования, примерно в миллиард раз. Мощный взрыв выбрасывает в космос смертельное излучение. Если в центре планетной системы взорвётся сверхновая, можно предположить, что жизнь в этой системе будет уничтожена. Излучение убьёт все формы жизни на планетах этой системы.
Подобно детективам убойного отдела, разыскивающим улики на месте преступления, учёные используют самые передовые способы. Усовершенствованные телескопы и самые новейшие технологии, чтобы найти сверхновые и открыть тайны, связанные с их появлением и гибелью. Это интересно, так как сначала происходит взрыв, и только потом мы получаем с помощью телескопов данные и пытаемся понять, что случилось. Исследователи знают, что у сверхновых двойная натура. Они обладают разрушительной силой, и в то же время очень полезны для самой жизни. При взрыве сверхновой, выделяется сильный свет и легкие, и тяжелые элементы: железо, кальций, натрий и другие. Эти элементы – продукт звезды взорвавшейся до рождения Солнца. Эти элементы возникают при взрыве огромных звёзд и создают планеты, растения, и людей. Кальций в наших костях, кислород, который мы дышим, всё это возникло при взрыве звёзд и рассеялось в космосе. Ударены волны, созданные взорвавшимися звёздами могут сгущать ближайшие газовые облака. Это приводит к их сжижению под действием силы тяжести. Затем начинается процесс рождения новых звёзд, планет и, в конце концов – жизнь. Благодаря собранным в космосе за всё время свидетельствам, учёные считают, что сверхновые возникают во Вселенной каждую секунду. В год вспыхивает около 30 млн. сверхновых. Так происходит во Вселенной, последние 10 млрд. лет. Чтобы представить, насколько велика Вселенная, скажем, что в типичной галактике как наш Млечный Путь, вспышка сверхновой происходит только раз или два в 100 лет. При этом никто не знает, когда она взорвётся снова. Процесс взрыва звёзд абсолютно случаен, и поэтому никто не знает, когда это произойдёт снова. Это может случиться быстро, возможно, 5 минут назад или через 100 лет. Мы не знаем. Если взрыв будет рядом с нами, мы увидим в небе яркую вспышку, ярче света Венеры ярче света всех планет, света Луны или даже Солнца. Если сверхновая родится слишком близко, она уничтожит жизнь. Вспышка повредит атмосферу и сожжет предметы на Земле.
Астрономы особо пристально наблюдают за двумя звёздами в Галактики Млечный Путь, чей взрыв рядом с Землёй может воздействовать на Землю. Одна из звёзд находится в сердце туманности Эта Карина, в 9000 световых лет от нас. Это Карина очень массивная звезда. Её масса в 100 раз больше массы Солнце. Её жизнь коротка и, вероятно, её смерть близка. Другая звезда, которая может стать сверхновой, это Бетельгейзе, звезда системы Ориона. Эта пылающая звезда дольше Солнце в 15 раз и ближе к Земле, чем звезда Эта Карина. Она удалена от нас на 500 световых лет. Её взрыв будет впечатляющим, он будет виден даже днём. Без сомнения, Бетельгейзе близкая к взрыву. Это может случиться сегодня или через 10 000 лет, скоро по астрономическим меркам. Но может случиться и сегодня. Мы не знаем, когда это произойдёт и следить нужно всё время.
Массивные сверхновые не только уничтожают и порождают звёзды, планеты, они выделяют громадную энергию в виде космического излучения. Это излучение обладает большой энергией, его частицы ежедневно поражают Землю. Более того, они могут изменить эволюцию.
J. Craig Wheeltr с univ. of Texas, Austin говорит: «Я называю нашу экологию галактической нарушенной. В нашей Галактики много высокоэнергетических выбросов, и наша планета может быть повреждена этими излучениями». Считают, что это может изменить нашу жизнь. Мы знаем, что генетические мутации происходят, когда космические лучи поражают живые существа и растения. Они наносят ущерб ДНК, находящейся в клетках. Если сверхновая взорвётся рядом, сюда попадёт много космических лучей, в 100, 1000 или миллионы раз больше, чем обычно. Это может привести к гибели старого вида и к появлению новых видов. Поэтому сверхновая – источник перемен хороших и плохих. Зная, что сверхновые могут создать и изменить жизнь, важно, чтобы люди нашли ключ к их загадкам и понять, что включает в этих звёздах часовой механизм. Ключ к этой загадке скрыт в подробном анализе вещества, попавшего в космос в результате взрыва сверхновой. Природа подготовила эту тайну. Она с лёгкостью создала явление, а мы, учёные, должны понять, как же она сделала это.
Как на каждом месте преступления, можно найти разнообразные важные улики. Как на месте стрельбы, горячие газы и другие остатки распространяются в космосе, при губительном взрыве звёзд. При выстреле возникает ударная волна и, в результате, звук. Это приводит к сжатию вещества и разогрева. Это же происходит при ударной волне от взрыва, от взрыва сверхновой. Осколки вещества с большой скоростью разделяются в космосе, сталкиваются с окружающей средой, и возникает ударная волна. При взрыве громадной звезды частицы разлетаются в стороны, и образует космический мусор. Остатки взрыва, как ударная волна, продолжают двигаться и создают очень ясную картину распространяющейся волны. Газы из взорвавшейся звезды выделяются с огромной скоростью – 16 000 км/сек, создавая своего рода расширяющуюся раковину, которая может вырасти до очень больших размеров. Это случилось тысячи или десятки тысяч световых лет назад и поэтому иногда можно видеть сверхновую, через десятки тысяч лет после её взрыва. Столкновение на большой скорости осколков звёзд порождает свет и нагрев, передающиеся невидимыми волнами. Радио, инфракрасными, рентгеновскими и гамма – лучами. К счастью для астрономов, передовые средства исследования космоса, как телескопы Хаббл, Спитцер и рентгеновский телескоп Чандра, помогают исследователям космоса уловить все эти излучения. Все средства и способы исследования дают другую точку зрения на космические явления. У каждой сверхновой, подобно отпечатку пальца, свои способности, и их можно проанализировать несколькими способами. Например: можно измерить степень яркости сверхновой. Кроме того, можно измерить и это очень эффективно то, что называют «спектром». С помощью телескопа принимают свет сверхновой, раскладывают его на компоненты с помощью призмы и измеряют, сколько приходится на каждую длину волны. Такой анализ может многое сказать, например, о химическом составе сверхновой, о её температуре, давлении и плотности газов, о скорости их распространения, и т.п. Кривые света и спектрограммы показывают разницу между сверхновыми.
Как в работе детективов, мы получаем улики из спектрограммы или кривой света и пытаемся понять какая звезда взорвалась, что было причиной взрыва, каковы были его продукты, и какие могут быть последствия. Мы тратим много времени на исследования, чтобы понять, как выглядят звёзды пред взрывом. Мы хотим знать, из чего состояла эта звезда во время взрыва. Сравнивания кривые света и спектрограммы тысяча случаев вспышке сверхновой, учёные смогли разделить сверхновые на два основных типа: Сверхновые первого типа «класс 1a», не выделяют водород. Их взрывы похожи по размеру и излучаемому свету. Сверхновые второго типа «класс 2», выделяют много водорода. Их взрывы очень отличаются по размерам и излучаемому свету. Почему существует такие разные типы взрывов звёзд? Различаются ли способы взрыва звёзд? Учёные сконцентрировали усилия, чтобы ответить на трудный вопрос: Что приводит к гибели огромные звёзды?
Подобно сыщикам, астрономы обследуют Вселенную и ищут смертоносные сверхновые. Они вглядываются в небо – наследники многих астрономов, наблюдавших за звездами. Первые наблюдения за сверхновой велись в Китае в 185 году н.э. почти 2000 лет назад. Китайские астрономы вели, подробные запаси наблюдения за звёздами, особенно когда что-то происходило. Тогда они записывали, сколько было света, как всё случилось, и сколько времени продолжалось. По этим записям не так давно обнаружили остатки древней вспышке сверхновой её название RCW-86 она находится в созвездии Центавра, рядом с двумя яркими звёздами – α и β-Центавра. Через 1400 лет поле китайцев, за сверхновой впервые наблюдали европейские астрономы в 11 ноября 1572 года 62 – летний датский астроном Тихо Браге наблюдал за звёздами, когда вдруг увидел редкое в небе северного полушария зрелище. Это было рядом с буквой W образованной самыми яркими звёздами созвездия Кассиопеи. Хотя он и был выдающимся астрономам эпохи, Браге не поверил своим глазам. Через годы после потрясающего открытия Тихо Браге, его ученик Иоганн Кеплер, лично наблюдал новую звезду. Он измерил расстояния между ней и другими звёздами, благодаря чему мы теперь точно знаем место взрыва. Изучая сегодня остатки, описанный Кеплером в 1604 году, современные учёные обнаружили нечто странное, точный химический анализ газов, выделившихся в результате взрыва, показывает, что две звезды каким-то образом слились, и произошел гигантский взрыв. Как это партнёрства привело к космической катастрофе? Многие звёзды существуют в двойной системе, то есть одна звезда вращается вокруг другой. Учёные считают, что одна из звёзд передала массу другой. Учёные выяснили, что такой двойной сценарий, явление характерен для сверхновых типа 1-а. Вероятно, первый тип сверхновых образуется из «белого карлика». При этом звезда, вроде Солнца, становится небольшой и плотной, размером с Землю. Когда подобная Солнцу звезда умирает, взрыв сбрасывает её внешнюю оболочку, и остаётся только небольшое, плотное и выгоревшее ядро, так называемый «белый карлик». Пепел Солнце станет «белым карликом» из кислорода и углерода, и если ничего не случится, он остынет и таким и останется. Но когда у звезды есть пара, сообщник по преступлению, это может привести к катастрофе. Одна из звёзд отдаёт массу «белому карлику», его масса возрастёт, он теряет устойчивость, и его ядро взрывается. Очень быстро звезда из безобидного белого карлика становится яркой и хищной сверхновой. Почему некоторые белые карлики взрываются так сильно? Это прояснил в 1930 году молодой талантливый астрофизик Субраманьян Чандрасекар. Шерлок Холмс астрофизики во время плавания из Индии в Англию. Во время долгого плавания он с помощью новых теорий квантовой физики и теории относительности, создал теорию, что белый карлик может набирать массу только до определённого предела. Он не может принять больше определённой массы, более 40 процентов от массы Солнца, т.е. набрать массу более 1.4 массы Солнца. Это открытие называется «границей Чандрасекара». Переход границе приводит к неуправляемой ядерной реакции на звезде. В течение десятков лет учёные не знали точно, как идёт эта ядерная реакция и как она выглядит.
Компьютерные модели не объясняли явление природы. Но в 2006 году астрофизики из Центра Флэш Чикагского университета, смогли добиться успеха. Группа учёных разрабатывала новую программу, способную обрабатывать грамотное количество данных. Это было нужно для модели сложной динамики, связанной с взрывом целой звезды. Учёные называют это экспериментальными расчётами. Учёные используют мощные компьютеры с 128 000 процессоров, 128 000 компьютеров, соединенные друг с другом. И, несмотря на эту мощность, потребовалось 60 000 часов работы компьютера. Астрофизики решили не начинать моделирование взрыва точно с центра звезды. Начать моделирование с места рядом с центром звезды, а не точно в центре решили в силу весьма малой вероятности того, что взрыв, чтобы начнётся ровно в центре, не очень большой. Там мало места и вещества. Согласно удивительной модели, пламя в виде полости возникает внутри звезды в течение секунды. В центре звезды можно видеть быстро растущую полость. Она разрастается во время горения и, в конце концов, прорывается через поверхность звезды. Размер полости увеличивается с 16 км до 1600 км на поверхности звезды. Она распространяется по звезде со скоростью 4800 кв. км/сек., сталкивается с противоположной точкой на поверхности звезды и порождает особо мощные выбросы энергии. Один из них движется, наружу со скоростью 64 000 км/сек, другой выброс энергии пробивает звезду. Взрыв порождает волну разрушений, и распространяющейся в звезде. Высокая температура по цветовой шкале достигает невероятных значений 1.65 млрд. градусов по Цельсию! С момента взрыва и до прорыва полости сквозь звезду проходит меньше 0.5 секунды. Этап горения длится менее 3 секунд. Анализ показывает, что все сверхновые первого типа сходны по размерам и излучаемому ими свету. Этот взрыв сравним с детонацией всей массы Солнца. Эта компьютерная модель впервые показала, как могут проходить взрывы сверхновых первого типа.
Сверхновые второго типа выглядят совсем по-другому. Исследование звёздных остатков показало, что сверхновые второго типа не взрыв белых карликов, а мощные взрывы умирающих гигантских звёзд, чья масса больше массы Солнца не менее чем в 10 раз. Как происходят эти гигантские взрывы? Разгадка этой космической тайны пришла в середине 20 века, когда впервые в истории исследователи сверхновых изучили межгалактический космос, в системном поиске гигантских взрывающихся звёзд.
Как сыщики в засаде, исследователи космоса всё время следили за ночным небом, и искали вспышки света, свидетельствующие о сверхновых. Для слежения они используют впечатляющий список современных телескопов рассеянных по всей Земле. Раньше сверхновые открывали телескопы, расположены на Земле. Эти телескопы всё время следили за небом в поиске сверхновых. Охота за сверхновыми началась в 30-х годах прошлого века. Астрофизик Фриц Цвики продолжил дорогу исследованиям. Он первый, кто искал, каталогизировал и измерял взрывающиеся и новые звёзды. Он одним из первых учёных обнаружил взрывающиеся звёзды, он также пытался понять их суть с точки зрения физики. Астрофизик – революционер считал, что эти мощные и красочные взрывы – результат взрыва целых звёзд. Цвики предугадал, что при коллапсе и последующим восстановлении ядра массивной звезды происходит мощный взрыв. Он утверждал, что при коллапсе звезды возникает сжатый сгусток, шар из нейтронов «нейтронная звезда». По этой идее, обычное вещество состоит из протонов нейтронов и электронов. При коллапсе железного ядра протоны и электроны атомов железа сливаются и производят нейтроны. Нейтронная звезда – сверхплотная небесное тело. Если взять Эмпаир Стрит Билбинг в Нью – Йорке и сжать его до плотности нейтронной звезды, то получится камушек. Плотность нейтронной звезды невероятная. Чайная ложка её вещества может весить на Земле миллиард тонн. Сегодня учёные считают, что только гигантские звёзды, чья масса не менее чем в 10 раз дольше массы Солнца, могут погибнуть при взрыве, вызванном коллапсом ядра. Гигантская звезда выделяет энергию, превращая водород в гелий. Она может перерабатывать гелий в углерод и кислород, и продолжает этот процесс до получения железа. Железное ядро – самое базисное. Поэтому, если звезда производит железо, то она дойдёт до конца и взорвётся. Железное ядро возникает в последний день жизни звезды. В этот момент звезда настолько массивна, что коллапсирует от собственного веса, проваливается внутрь себя под собственной силой тяжести. Проходит менее секунды, пока ядро звезды обваливается и превращается в тело размером с Землю, в нейтронную звезду диаметром всего от 16 до 24 км. Но сжатое железное ядро в виде нейтронной звезды не успокаивается. Вместо того чтобы принять сбалансированную конфигурацию, нейтроны начинают вылетать, подобно гимнасту на батуте, с каждым разом всё дальше. Когда нейтронная звезда сталкивается с окружающим её веществом, она передаёт часть энергии этому веществу. Происходит утечка вещества. Но, в отличие от гимнаста на батуте, которого, в конце концов, притягивает сила тяжести, при коллапсе ядра звезды что-то ещё продолжает выталкивать вещество наружу. Что же это за загадочная сила, выталкивающая вещество в космос? Учёные рассчитали, что для взрыва необходим ещё один компонент. Они подозревали частицу под названием «нейтрино», загадочную и некогда не наблюдавшуюся частицу. Астрофизики верили, что при коллапсе ядра, когда электроны в ядре атома оказываются близко к протонам, происходит образование нейтронов. При этом выделяются небольшие частицы – нейтрино. Частицы нейтрино весьма любопытны. У них нет электрического заряда, и они не взаимодействуют со светом. Единственное их взаимодействие происходят благодаря слабым силам. Слабые силы – это точное название. Смысл в том, что эти частицы могут просочиться сквозь землю, могут пройти сквозь куски вещества. Они, как ветер, проносятся сквозь тела.
Сотни лет астрономы изучали остатки сверхновых, давно возникших в далеких галактиках. Но в 1987 году им наконец-то удалось увидеть взрыв собственными глазами. Это была самая яркая сверхновая за 400 лет, прошедшие со времени изобретения телескопа. Теперь можно было использовать различные оборудование для исследования взрывов сверхновой. В 1987 году произошло самое яркое событие рядом с нашей Галактикой с момента изобретения телескопа. Первый его заметил молодой астроном из Чили Оскар Дулхалде. Удача улыбнулась ему ночью 23 февраля 1987 года. Оператор телескопа обсерватории «Лас – Кампанас» Оскар Дулхалде кипятил воду для кофе и ненадолго вышел взглянуть на небо. Он вышел и посмотрел на Большое Магелланово Облако, хорошо известную галактику, и в друг заметил новую звезду. Он увидел вспышку сверхновой собственными глазами, как раз когда вышел из обсерватории. При взрыве звезды астрофизики знают, как и сыщики, ищущие улики на месте преступления, что самое важные – первые несколько часов после события. Поэтому, когда в 1987 году сверхновую нашли неподалеку после того, как такого события не было 400 лет, учёные понимали, что нужно действовать быстро. Взрыв произошел всего в 170 000 световых лет от нас. Для астрономов – на расстоянии вытянутой руки. Сверхновая SN 1987A возникла в Большом Магеллановом Облаке, карликовой галактике, вращающейся вокруг нашей. Так как это была первая сверхновая в том году, учёные назвали её сверхновой SN 1987A. Но теперь к наблюдениям готовились десятки астрономов по всему миру вооруженные телескопами другими оборудованием, они направили его на небо и тщательно следили за сверхновой 1987А. Так как температура наиболее высока в первые часы после взрыва и выделяется очень много ультрафиолетового излучения, исследователи звёзд спешили. В момент взрыва вещество разлетелось с большой скоростью. Оно летело со скоростью 0.1 световой. Это этап, на котором звезда взорвалось. Учёным удалось увидеть взрыв. Теперь они хотели узнать имя жертвы. Учёные искали в каталоге, содержавшем, все известные звёзды и их положения в небе пока не нашли, что искали. Они нашли звезду, которая взорвалась. Она называлось SK 69202, они также решили, что это была звезда-гигант, с массой в 20 раз больше массы Солнца. Когда учены, проверили спектрограммы, то обнаружили явные следы водорода. Сверхновая 1987А имеет явные характеристики сверхновой второго типа с коллапсирующим ядром. Чтобы потвердеть свои подозрения и доказать теорию коллапса ядра, учёным потребовались дополнительные доказательство. Им нужно было найти частицы нейтрино, неуловимые частицы которые, согласно теории выделяется при взрыве. В начале 80-х годов учёные установили по миру множество датчиков нейтрино. В глубине земли были зарыты емкости с тоннами чистой воды. В эти емкости учёные надеялись поймать нейтрино. Учёные долго считали, что большая часть энергии сверхновой, создана от коллапсирующего ядра, выпускает в виде нейтрино. Но учёным не удавалось увидеть эти частицы. Учёным повезло 23 февраля 1987 года, они нашли нейтрино. Два датчика, один под городом Камика в Японии, другой под озером Эри в Огайо, захватили несколько нейтрино. Внутри водного объема были помещены датчики света для регистрации небольшой вспышке, вызванной взаимодействием нейтрино и вещества в емкостях. Впервые в истории земные учёные смогли доказать существование загадочной частицы нейтрино, возникающей в ядре взрывающейся звезды. Сейчас астрономы знают, что выдвинутая в 30-х годах теория верна. Сверхновая 1987А убедительно доказала, что массивное железное ядро звезды – гиганта коллапсировало и породило нейтронную звезду. При этом выделилось немало частиц нейтрино. С помощью сильных космических телескопов астрономы сегодня делают потрясающие открытия, связанны со сверхновой 1987А.
В 2006 году 30-летний астроном Роберт Квимби полностью изменил существовавший подход. Он совершил революцию в поисках сверхновых.
Роберт Квимби говорит: – «В основном пытались найти максимальное число сверхновых. Поэтому небо рассматривали раз в неделю или две. Сверхновые – космические убийцы, чтобы отыскать как можно больше сверхновых, я решил сконцентрироваться и тщательно изучить одну зону». Инициативный частный сыщик настроил свой телескоп-робот на еже ночное сканирование выбранной зоны. Он направлял его, как прожектор в межзвёздное пространство и систематический сканировал тёмные участки Вселенной в поиске сверхновых. Роберт Квимби говорит: – «Есть компьютерная программа быстрой обработки данных, и она показывает, появился ли новый объект в небе. Когда это происходит, я проверяю, не сверхновая ли это, проверяю спектрограмму. Проверив спектрограмму, я знаю, какое именно явление произошло, было ли это сверхновой, какой тип сверхновой и т.п.». В 18 сентября 2006 года Квимби достиг цели. Он нашло самую яркую сверхновую в истории.
Роберт Квимби говорит: – «Это была первая увиденная мной сверхновая, и я почувствовал себя счастливчиком. Другие учёные изучили спектрограммы и произвели фотометрию. Измерили яркость звезды и пришли к выводу, что найденная в 2006 году сверхновая – самая яркая из всех описанных». Процесс был очень медленный. Он длился более двух месяцев. 70 дней очень яркого света, который потом гаснет. Такой сверхновой раньше не видели, и её нашел студент 4-го курса Техасского университета. Анализ остатков сверхновой показал, что взорвавшая звезда до взрыва была в 100 раз больше Солнца. Обилие водорода в спектре сверхновой доказало, что самая яркая сверхновая в истории относится ко второму типу. И тут Квимби превзошел себя. Во время анализа, найденной ранее и казавшейся не важной сверхновой 2005AP, он сделал потрясающее открытие.
Роберт Квимби говорит: – «Она сияла, как 100 млрд. солнц. Для сравнения яркая сверхновая первого типа сияла, как всего 6 млрд. солнц». Она была даже ярче сверхновой 2006 GY. Подобно косвенным уликам, многообещающие открытия самых ярких сверхновых, так как 2005 AP и другие, открыли новый канал исследования взрывающихся звёзд. Возможно, это связано с излучением гамма-лучей. Гамма-лучи – самая сильная форма света во Вселенной. Сегодня при проверке сверхновых учёные ближе всего подошли к решению нескольких самых сложных тайн Вселенной. Почему одни сверхновые излучают гамма-лучи, а другие нет. Учёные не знают, каким образам они происходят. Астрономы знают, что сверхновые и сопровождающие их излучения гамма-лучей – самые яркие объекты во Вселенной. На галактической автостраде Вселенной, сверхновые – это дорожные знаки, указывающие астрономам конец и начало времени и пространства.
NASA в 2004 году запустила исследовательский спутник Свифт должен сканировать небо и находить вспышки гамма-лучей. Подобно тревожной группе, в Центре космических полётов «Годдард» в Балтиморе, Мэриленд в полной готовности круглосуточно ожидают вызова со Свифта.
Менее чем через 2 минут после нахождения Свифтом излучения приходит сообщение на мобильные терминалы. Когда сверхновая взорвалось последний раз, взрыв, названный сверхновой 2006 AG, был зафиксирован Свифтом по гамма-излучению. Это было очень интересное гамма-излучение. Прежде всего, оно было очень продолжительным. Обычно гамма-излучение непродолжительно, оно длилось доли секунды до нескольких секунд. Но это вспышка продолжалось ровно 35 минут. Через три дня учёные увидели вспышку сверхновой на этом самом месте. Так было раскрыта, одно из главных тайн гамма-излучения. Выяснилось, что по меньше мере часть излучения возникает в результате взрывов массивных звёзд. Сегодня астрономы наблюдают сотни сверхновых и выбросы производимого ими убийственного гамма-излучения.
На космической автостраде астрономы используют их как фонари, чтобы проверить границы и размеры Вселенной. Сверхновые помогают в исследования мироздания. Когда мы смотрим на них, то знаем, что они очень далеко и можем исследовать кривизну космоса, пространство и время. Например: на автостраде в пустыне увидев фары машины, можно определить, какие из них близко и какие далеко на основании силы света фар. Фары близких машин сияют, фары дальних машин затухают. Систематические измеряя гигантские расстояния в космосе, можно выяснить размер, возраст, форму, историю и будущее Вселенной. Для этой цели лучше всего подходит сверхновые первого типа. Одна из самых интересных характеристик сверхновой 1-го типа, возникающий, при взрыве белого карлика, это наличие постоянной массы, массы в границах Нандрасекхара, определяющей, насколько мощный будет взрыв и с каким количеством звёздного вещества. Это касается этих сверхновых. Они очень похожи по своей яркости. Если при взрыве выделяются равные количества света, мы можем измерить, сколько света мы видим, и понять, насколько далеко мы от этой сверхновой. Этот способ так называемый «стандартных свечей». Сверхновые первого типа и есть стандартные свечи. У них мощность света более или менее равна. Поэтому, если смотреть на них с разных расстояний, степень их яркости будет казаться разной. На большом расстоянии они будут выглядеть тусклыми, близко – яркими. Поэтому при обнаружении сверхновой первого типа в далёкой галактике, можно измерить её яркость и сравнить с яркостью близкой к нам сверхновой первого типа. Так можно узнать расстояния до этой сверхновой и соответственно расстояние до далёкой галактики. Эта интересная методика привила к интересным выводам. Можно использовать данные о расстоянии сверхновых для оценки происходящего во Вселенной и её возраста. Сегодня на базе этих данных выяснили, что Вселенной немного меньше 14 млрд. лет. Кроме того, известно, что скорость Вселенной растёт, хотя и предполагалось, что она уменьшается из-за силы притяжения. Это привело к настоящий интеллектуальной революции. Это похоже на ситуацию, когда шар подброшенный к потолку, не упадет вниз, а продолжит лететь вверх и скорость его будет расти. Это противоречит интуиции. Во всех книгах по астрономии говорится, что Вселенная замедляется, так как сила притяжения сдерживает расширение Вселенной. Но на основании данных стало ясно, что вместо торможения, Вселенная всё быстрее и быстрее расширяется.
Исследование сверхновых помогают учёным разгадать многие великие космические тайны. Учёные считают, что продолжение исследование позволит найти следы, остающиеся на месте взрыва гигантских звёзд и получить ответ на самый главный вопрос. Сегодня известно, что через короткое время мы увидим своими глазами чудо и мощь сверхновой. Размер нашей галактики 100 000 световых лет. Это означает, что в ней есть тысячи сверхновых, которые могут уже взорваться. Сверхновая может взорваться даже в нашем Млечном Пути. В нашей Галактики может в среднем произойти два взрыва сверхновых в 100 лет. Последняя сверхновая взорвалось в галактике примерно 400 лет назад. По расчётам уже давно должна взорваться ещё одна сверхновая. Если сверхновая взорвется, мы станем свидетелями открывателями – сверхновой звезды.
Я собрал материалы, связанные со сверхновыми звёздами. Со временем буду пополнять информацию об сверхновых звёзд.
Спасибо за внимания!
- Войдите на сайт для отправки комментариев
- 7577 просмотров
Уважаемый AlfaSirius!
У меня к Вам чисто психологический вопрос по Вашей работе о сверхновых. Вы сравниваете поиск и исследование сверхновых с работой криминалиста. Скажите, Вы интересуетесь криминалистикой? Или как-то связаны с ней по роду своей деятельности?
Уважаемый Sol!
Я читал несколько книг, где идёт по ступеням разгадка преступления. А так не интересуюсь и не связан с криминалом.
Я сравнил криминалиста и учёного, тот и другой ищет мотивы преступления. Мотивы преступления у сверхновых это от чего они взрывается, что провоцирует огромный взрыв губительный для планет и жизни на них. Учёный как криминалист, ищет улики после колоссального взрыва сверхновой, что бы доказать и понять от чего сверхновые звёзды взрываются.
Действительно, между работой криминалиста и работой учёного-исследователя много общего. Порой, они вообще неразличимы. Главное различие состоит в том, что данные криминалиста используются для юридической оценки действий того или иного человека, а наука безоценочна по своей природе. В этом – её сила, но и её определённая слабость.
Я тоже люблю детективы, но – умные, где акцент сделан не на приключении, а на работе ума. Поэтому, предпочитаю классику жанра – цикл о Шерлоке Холмсе А.Конан Дойла, цикл об Эркюле Пуаро Агаты Кристи и т.п.
Детективы Эркюль Пуаро Агаты Кристи и Шерлок Холмс мне очень понравились, я правда их не читал, но смотрел сериалы. Надо будет прочитать эти произведения. Я думаю, что какие-то методы расследования из произведений могут помочь в научно – исследовательских работах.
Вот основные особенности метода мышления Шерлока Холмса.
Чтобы оценить время, необходимое Солнцу для излучения энергии, равной энергии, выделяемой во время вспышек сверхновых, достаточно сравнить известную величину светимости Солнца ($L_{\odot}\simeq 4\cdot 10^{33}$ эрг/с ) и оценки энергии выброса сверхновых - $E=10^{49}$ эрг. Светимость - это энергия, высвечиваемая звездой за 1 с. Эти цифры можно найти, например, на сайте www.astronet.ru.
Деля одно на другое, получаем время высвечивания энергии $E$ Солнцем:
$$T = \frac{E}{L}\simeq 2.5 \cdot 10^{14} c \simeq 10^7 years$$
Т.е. Солнце высвечивает энергию вспышки примерно за 10 миллионов лет. Это очень много, но никак не соответствует оценке, приведенной в сообщении AltaSirius.
Для AlfaSiriusа.
Я первая доброжелательно, если точнее, восторженно, написала комментарий, когда ты сообщил о своих астрономических наблюдениях. Но, "обжегшись на молоке, дуешь и на воду". Конечно, приятно быть белой, пушистой и наивно радоваться материалам, которые выставляются на сайте, но истина все-таки дороже.
Недавно от одного молодого паренька, он учился тогда в 11 классе, я услышала удивившие меня слова: " Я решил всегда говорить правду, никогда не врать". Казалось бы, в наше время, когда декларируется свобода слова, какие проблемы, говори, что хочешь. Но при этом для правды остаётся мало места. На сайте большинство представлено под вымышленными именами, некоторые сообщают при регистрации имена и фамилии, но они тоже часто оказываются придуманными. Я не поленилась, посмотрела информацию, но до сих пор не уверена, что молодой человек по имени Николай и AlfaSirius - одно лицо.
А теперь по существу. Я могу поверить, что тебе действительно интересны сверхновые звёзды. Не сомневаюсь, что практически нет рядом людей, которым можно об этом рассказать, и они поймут. Но почему, если, у тебя есть мечта, ты не стремишься разобраться в этом с научной точки зрения, узнать всё, что изучили до тебя?
Ты не приводишь ссылки, значит это информация с твоей точки зрения. Формул, расчетов никаких. Как бы ты воспринял информацию на своей странице, если бы кто-то написал:
Когда рождается ребёнок, взрослые с умилением радуются первой улыбке, первому слову, первым шагам. Ставят на табуреточку перед гостями, чтобы похлопать за рассказанное стихотворение. Но когда дети вырастают, умение ходить и говорить уже не вызывает такого восторга. Чтобы привлечь внимание, надо сделать что-то такое, которое никто не делал до этого. Но это действительно должно быть достойно внимания.
Настоящих астрономов-любителей очень мало. Их сложно представить непорядочными людьми. Возможно, ты просто "попал под раздачу" вместе с другими пользователями сайта, которые бездоказательно опровергают научные знания.
Если ты поймёшь, что надо сойти с "табуреточки" и посмотреть, что сделано вокруг другими людьми, которые работают в интересной для тебя области, сможешь разобраться в научном языке формул и терминов, а самое главное, добросовестно и терпеливо идти к намеченной цели, можно действительно сделать открытие. Других дорог история науки не знает.
Спасибо Полина! Я AlfaSirius, я и есть Николай, родился в станице Кривянской коренной казак Дона.
Полина, если интересно узнать, что я одно лицо, посмотреть страничку в контакте, в крайнем случае, можно связаться по скайпу, если это надо.
Проблема в том, что у меня в станице нет единомышленников, чтобы мы собирались в ночное время, смотрели на звёзды и вели дискуссию, обменивались знаниями и т.п. Мои товарищи меня не слушают, а только делают вид, мне кажется, что они просто внутри смеются над моими рассказами, что я знаю в области астрономии. Я пытаюсь разобраться в области астрономии. Я не могу захватиться за выступ горы, который выше, чтобы подняться вверх дальше. Мне надо только руку помощи, чтобы помогли дотянуться до того выступа. Вот так я написал Вам. Я очень буду рад вашей хотя бы маленькой помощи!
Уважаемый Николай!
Своим искренним ответом ты обезоружил меня, сейчас я верю тебе, хотя твою личную страницу в контакте я посмотрела намного раньше. В Ростовской области у меня есть свои корни: с. Развильное и г. Сальск.
Два года назад мы случайно услышали о пареньке из посёлка Вешкайма Ульяновской области, который сделал самодельный телескоп и каждую ночь на крыше наблюдал за ночным небом, а на уроках отсыпался. Не зная фамилии, адреса всё-таки смогли его найти. Удивительно, но о его увлечении наблюдательной астрономией знали практически все в родном посёлке, хотя, конечно, относились как к кратковременному чудачеству, включая родителей. Сейчас Сергей Дроздов учится в ГАИШ в Москве на специальности Астрономия. Много раз встречаясь с Сергеем, меня каждый раз поражала его преданная любовь к Астрономии, поэтому у меня сложилось мнение, что астрономы - это необыкновенные люди, их ведут к звёздам свыше.
У меня к тебе предложение - сделать презентацию "Сверхновые звёзды". Выбери в Интернете, из книг, которые у тебя есть, информацию:
1. Как открывались сверхновые звёзды, исторический подход.
2. Подборка известных сведений о всех открытых сверхновых.
3. Более подробное представление сверхновой звезды, которая тебя кажется наиболее интересной.
4. Важность открытия и наблюдения сверхновых звёзд.
5. Представление сверхновых звёзд в литературе, живописи.
Только представить подобранную информацию надо так, чтобы заинтересовать людей, которые даже не слышали о таком явлении. Основные принципы: понятно, интересно, ярко. В твоём материале "Сверхновые" есть очень интересные сведения, но они поданы серым сплошным текстом. Как сказал мне один молодой человек, обращают внимание только на то, что можно схватить за один взгляд. Если ты хочешь, чтобы на тебя обратили внимание, надо выработать свой стиль подачи информации. Посмотри, возможные варианты:
http://www.spacephys.ru/prezentatsii-vystuplenii-na-konferentsii-pervyi-shag-v-kosmos-2011-goda
Если ты сможешь вложить свой интерес к этой теме, то получится отличное учебное пособие. Давно замечено, если хочешь в чём-то разобраться, надо рассказать об этом другим.
Твоя будущая презентация "Сверхновые звёзды" может принять участие в конференции "Первый шаг в Космос" http://www.spacephys.ru/konferentsiya-pervyi-shag-v-kosmos-2012-god
Для конференции добавь отдельный слайд, чем лично тебя так привлекают сверхновые, свои астрономические наблюдения и фотографию своего телескопа.
Очень важно и для тебя, и для нас провести небольшое исследование среди знакомых и даже незнакомых, что они знают о сверхновых звёздах до просмотра твоей презентации и после. На сайте будет своеобразный конкурс презентаций работ и, возможно, приз зрительских симпатий помимо профессиональной оценки докторов и кандидатов наук.
Уважаемый AltaSirius!
Руку помощи мы готовы Вам предложить всегда. К сожалению, путь познания всегда был тернистой тропой, на которую вступали не многие. Наше время не исключение, а может быть и много худшее, чем, скажем, советское наше прошлое. В советское время для науки были созданы особые условия. Помощью Вам может служить и большое многообразие книг, имеющихся в прямом доступе в интернете. Что-то можно изучить самостоятельно. Особенно основы. Это необходимо сделать вопреки обстановке, если Вы хотите двигаться дальше. Лучше всего пойти учиться, но это уже зависит, какие возможности для этого есть.
Что же касается специальных вопросов, то мы в меру своих знаний можем Вам помогать. Я думаю, что наступает время быстрых перемен в науке и обществе. Будут новые открытия, которые совершенно изменят наш взгляд на мир. Поэтому Ваше желание участвовать в этом деле окупится, но нужно прилагать усилия.