Кирилл Размыслович (kiri2ll) wrote,
Кирилл Размыслович
kiri2ll

Звезда - пушечное ядро

По современным представлениям, по мере исчерпания водородного топлива, термоядерный синтез в недрах звезд  приводит к образованию в ее внутренних областях все более и более тяжёлых элементов. В процессе этого, звезда постепенно сжимается, а температура в центре растёт. Если масса звезды достаточно велика (8 - 10 масс Солнца), то этот процесс доходит до логического завершения в виде образованием ядра состоящего из железа или никеля. При этом, сжатие все еще продолжается, но  термоядерные реакции будут продолжаться только в некотором слое звезды вокруг центрального ядра — там, где ещё осталось невыгоревшее термоядерное топливо. Центральное же ядро сжимается все сильнее, и в некоторый момент из-за давления в нём начинают идти реакции нейтронизации — протоны начинают поглощать электроны, превращаясь в нейтроны. Это вызывает быструю потерю энергии, уносимой образующимися нейтрино, и приводит к быстрому сжатию и охлаждению ядра звезды.

Процесс гравитационного коллапса ядра настолько стремителен, что вокруг него образуется волна разрежения и оболочка звезды устремляется к ее центру. Затем, происходит отскок вещества оболочки от ядра и образуется распространяющаяся наружу ударная волна, инициирующая термоядерные реакции. Оболочка звезды сбрасывается в окружающее пространство с большой скоростью и выделением огромного количества энергии.
Так в общих чертах выглядит процесс вспышек сверхновых второго типа.  Если масса сжимающегося ядра не превышает предел "Оппенгеймера — Волкова" (по современным оценкам 2.5 - 3 массы Солнца), то в результате взрыва появляется нейтронная звезда - объект диаметром 10-20 километров, состоящий из спрессованных нейтронов. В некотором смысле, нейтронная звезда представляет собой гигантское атомное ядро - чайная ложка ее вещества имеет массу  в миллиарды тонн.

Сравнение размеров нейтронной звезды и Манхэттена


Самое интересное происходит тогда, когда взрыв сверхновой немного "смещен" от ее центра. Тогда его энергия  может вытолкнуть коллапсирующее ядро звезды, ускорив его и превратив в своего рода "пушечное" ядро. На представленном снимке как раз и показана одно из таких "пушечных ядер" - находящаяся в 20 000 световых лет от Земли нейтронная звезда, несущаяся по Млечному пути со скоростью 1100 - 2200 километров в секунду.
На снимке можно увидеть джет "пушечного ядра" - поток энергии и вещества, выбрасываемых вдоль оси вращения нейтронной звезды, чья скорость может достигать 80% световой. На таких скоростях в игру вступают релятивистские эффекты - свет от джетов как бы фокусируется в направлении движения вещества. Таким образом, свет от джета, направленного примерно в сторону  наблюдателя кажется куда ярче, чем свет от второго, направленного в противоположную сторону (на фотографии он подписан как контрджет).
Из-за прецессии оси вращения нейтронной звезды, джет не является прямым, а описывает в пространстве своего рода круги. Общая его длина составляет 35 световых лет. Также на снимке можно заметить облако субатомных частиц (wind nebula), оставляемых "пушечным ядром"  по мере его движения сквозь Млечный путь. Его можно сравнить со следом на воде, оставленным лодкой. Интересно то, что в в данном случае джеты перпендикулярны направлению движения ядра, в то время как обычно они совпадают. Точного ответа на вопрос, почему так получилось в этом конкретном случае, пока что нет.

Сам снимок является комбинацией информации полученной из трех  различных источников - рентгеновской обсерватории Чандра (пурпурный цвет на снимке), австралийском радиотелескопе  ACTA (зеленый) и проекта инфракрасного обзора неба 2MASS (красный, зеленый и синий цвета).


P.S. Жаль что Брюс Уиллис уже не тот,  что когда-то. А так, можно было бы замутить сиквел "Армагеддона" на нейтронной звезде-убийце.

Tags: Астрономия, космос
Subscribe
Buy for 40 tokens
Как-то один, уже прославившийся на всю страну, уральский депутат советовал: “Что в кризис нужно меньше питаться”. А был ли этот кризис вообще? Я ничего не заметил, например. Особенного импортозамещения я тоже не увидел. Больше того, сегодня я вам открою одну маленькую тайну: в…
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 9 comments