> Supernova
Ketahuilah, apa itu supernova: penerangan tentang letupan dan suar bintang, tempat supernova dilahirkan, evolusi dan perkembangan, peranan bintang berganda, foto dan penyelidikan.
Supernova- ini, sebenarnya, letupan bintang dan yang paling kuat yang boleh diperhatikan di angkasa lepas.
Di manakah supernova muncul?
Selalunya supernova boleh dilihat di galaksi lain. Tetapi dalam Bima Sakti kita, ini adalah fenomena yang jarang diperhatikan kerana habuk dan jerebu gas menghalang pandangan. Supernova yang terakhir diperhatikan telah diperhatikan oleh Johannes Kepler pada tahun 1604. Teleskop Chandra hanya dapat menemui sisa-sisa bintang yang meletup lebih daripada satu abad yang lalu (akibat letupan supernova).
Apa yang menyebabkan supernova?
Supernova dilahirkan apabila perubahan berlaku di pusat bintang. Terdapat dua jenis utama.
Yang pertama adalah dalam sistem binari. Bintang berganda ialah objek yang disambungkan oleh pusat yang sama. Salah seorang daripada mereka mencuri bahan daripada yang kedua dan menjadi terlalu besar. Tetapi ia tidak dapat mengimbangi proses dalaman dan meletup dalam supernova.
Yang kedua ialah pada saat kematian. Bahan api cenderung kehabisan. Akibatnya, sebahagian daripada jisim mula mengalir ke dalam teras, dan ia menjadi sangat berat sehingga ia tidak dapat menahan gravitinya sendiri. Proses pengembangan berlaku dan bintang meletup. Matahari adalah bintang tunggal, tetapi ia tidak dapat bertahan dengan ini, kerana ia tidak mempunyai jisim yang mencukupi.
Mengapa penyelidik berminat dengan supernova?
Proses itu sendiri merangkumi tempoh masa yang singkat, tetapi boleh memberitahu banyak tentang Alam Semesta. Sebagai contoh, salah satu spesimen mengesahkan sifat Alam Semesta untuk mengembang dan kadarnya semakin meningkat.
Ternyata objek-objek ini mempengaruhi momen pengagihan unsur-unsur di angkasa. Apabila bintang meletup, ia mengeluarkan unsur-unsur dan serpihan kosmik. Ramai daripada mereka malah berakhir di planet kita. Tonton video yang mendedahkan ciri-ciri supernova dan letupannya.
Pemerhatian Supernova
Ahli Astrofizik Sergei Blinnikov mengenai penemuan supernova pertama, peninggalan selepas letupan dan teleskop moden
Bagaimana untuk mencari mereka supernova?
Untuk mencari supernova, penyelidik menggunakan pelbagai instrumen. Sesetengahnya diperlukan untuk memerhati cahaya yang boleh dilihat selepas letupan. Dan yang lain menjejaki sinar-X dan sinar gamma. Gambar diambil menggunakan teleskop Hubble dan Chandra.
Pada Jun 2012, teleskop mula beroperasi, memfokuskan cahaya di kawasan spektrum elektromagnet bertenaga tinggi. Kita bercakap tentang misi NuSTAR, yang mencari bintang runtuh, lubang hitam dan sisa supernova. Para saintis merancang untuk mengetahui lebih lanjut tentang cara ia meletup dan dicipta.
Mengukur jarak kepada benda angkasa
Ahli astronomi Vladimir Surdin mengenai Cepheids, letupan supernova dan kadar pengembangan Alam Semesta:
Bagaimanakah anda boleh membantu dengan penyelidikan supernova?
Anda tidak perlu menjadi seorang saintis untuk menyumbang. Pada tahun 2008, supernova ditemui oleh seorang remaja biasa. Pada tahun 2011, ini diulangi oleh seorang gadis Kanada berusia 10 tahun yang sedang melihat foto langit malam pada komputernya. Selalunya, gambar amatur mengandungi banyak objek menarik. Dengan sedikit latihan, anda boleh menemui supernova seterusnya! Untuk menjadi lebih tepat, anda mempunyai setiap peluang untuk menangkap letupan supernova.
SUPERNOVA, letupan yang menandakan kematian sebuah bintang. Kadangkala letupan supernova lebih terang daripada galaksi di mana ia berlaku.
Supernova terbahagi kepada dua jenis utama. Jenis I dicirikan oleh kekurangan hidrogen dalam spektrum optik; oleh itu, dipercayai bahawa ini adalah letupan kerdil putih - bintang dengan jisim dekat dengan Matahari, tetapi saiznya lebih kecil dan lebih padat. Kerdil putih hampir tidak mengandungi hidrogen, kerana ia adalah hasil akhir evolusi bintang biasa. Pada tahun 1930-an, S. Chandrasekhar menunjukkan bahawa jisim kerdil putih tidak boleh melebihi had tertentu. Jika ia berada dalam sistem binari dengan bintang biasa, maka jirimnya boleh mengalir ke permukaan kerdil putih. Apabila jisimnya melebihi had Chandrasekhar, kerdil putih itu runtuh (mengecut), menjadi panas dan meletup. lihat juga BINTANG.
Supernova jenis II meletus pada 23 Februari 1987 di galaksi jiran kita, Awan Magellan Besar. Dia diberi nama Ian Shelton, yang pertama kali melihat letupan supernova menggunakan teleskop, dan kemudian dengan mata kasar. (Penemuan terakhir seperti itu adalah milik Kepler, yang melihat letupan supernova di Galaxy kita pada tahun 1604, sejurus sebelum penciptaan teleskop.) Serentak dengan letupan supernova optik pada tahun 1987, pengesan khas di Jepun dan di Amerika Syarikat. Ohio (AS) merekodkan fluks neutrino - zarah asas yang dilahirkan pada suhu yang sangat tinggi semasa keruntuhan teras bintang dan mudah menembusi cangkangnya. Walaupun aliran neutrino dipancarkan oleh bintang bersama-sama dengan suar optik kira-kira 150 ribu tahun yang lalu, ia mencapai Bumi hampir serentak dengan foton, dengan itu membuktikan bahawa neutrino tidak mempunyai jisim dan bergerak pada kelajuan cahaya. Pemerhatian ini juga mengesahkan andaian bahawa kira-kira 10% daripada jisim teras bintang yang runtuh dipancarkan dalam bentuk neutrino apabila teras itu sendiri runtuh menjadi bintang neutron. Dalam bintang yang sangat besar, semasa letupan supernova, teras dimampatkan kepada ketumpatan yang lebih besar dan mungkin berubah menjadi lubang hitam, tetapi lapisan luar bintang itu masih terkeluar. Cm. Juga LUBANG HITAM.
Dalam Galaxy kita, Nebula Ketam adalah sisa letupan supernova, yang telah diperhatikan oleh saintis China pada tahun 1054. Ahli astronomi terkenal T. Brahe juga memerhatikan supernova yang tercetus di Galaxy kita pada tahun 1572. Walaupun supernova Shelton adalah supernova berdekatan pertama yang ditemui sejak Kepler, beratus-ratus supernova dalam galaksi lain yang lebih jauh telah dilihat oleh teleskop sejak 100 tahun yang lalu.
Karbon, oksigen, besi dan unsur yang lebih berat boleh ditemui dalam sisa letupan supernova. Akibatnya, letupan ini memainkan peranan penting dalam nukleosintesis, proses pembentukan unsur kimia. Ada kemungkinan bahawa 5 bilion tahun yang lalu kelahiran sistem Suria juga didahului oleh letupan supernova, akibatnya banyak unsur yang menjadi sebahagian daripada Matahari dan planet timbul. NUKLEOSINTESIS.
Supernova ialah letupan bintang yang sangat besar yang mati dengan pelepasan tenaga yang besar, satu trilion kali ganda tenaga Matahari. Supernova boleh menerangi seluruh galaksi, dan cahaya yang dihantar oleh bintang akan sampai ke pinggir Alam Semesta. Jika salah satu daripada bintang ini meletup pada jarak 10 tahun cahaya dari Bumi, Bumi akan terbakar sepenuhnya daripada pelepasan tenaga dan sinaran.
Supernova
Supernova bukan sahaja memusnahkan, mereka juga menambah unsur-unsur yang diperlukan ke angkasa: besi, emas, perak dan lain-lain. Semua yang kita tahu tentang Alam Semesta dicipta daripada sisa-sisa supernova yang pernah meletup. Supernova adalah salah satu objek yang paling cantik dan menarik di Alam Semesta. Letupan terbesar di Alam Semesta meninggalkan tinggalan istimewa dan paling aneh di Alam Semesta:
Bintang neutron
Neutron adalah badan yang sangat berbahaya dan pelik. Apabila bintang gergasi menjadi supernova, terasnya mengecut kepada saiz metropolis Bumi. Tekanan di dalam nukleus sangat besar sehingga atom di dalamnya mula mencair. Apabila atom dimampatkan sehingga tiada ruang yang tinggal di antara mereka, tenaga besar terkumpul dan letupan kuat berlaku. Letupan meninggalkan Bintang Neutron yang sangat padat. Satu sudu teh bintang Neutron akan mempunyai berat 90 juta tan.
Pulsar ialah sisa letupan supernova. Jasad yang serupa dengan jisim dan ketumpatan bintang neutron. Berputar pada kelajuan yang tinggi, pulsar melepaskan letusan sinaran ke angkasa dari kutub utara dan selatan. Kelajuan putaran boleh mencapai 1000 pusingan sesaat.
Apabila bintang 30 kali ganda saiz Matahari kita meletup, ia mencipta bintang yang dipanggil Magnetar. Magnetar mencipta medan magnet yang kuat yang lebih pelik daripada bintang Neutron dan Pulsar. Medan magnet Magnitar adalah beberapa ribu kali lebih besar daripada Bumi.
Lubang hitam
Selepas kematian hypernovae, bintang yang lebih besar daripada superstar, tempat paling misteri dan berbahaya di Alam Semesta terbentuk - lubang hitam. Selepas kematian bintang sedemikian, lubang hitam mula menyerap sisanya. Lubang hitam mempunyai terlalu banyak bahan untuk diserap dan ia membuang sisa-sisa bintang itu kembali ke angkasa, membentuk 2 pancaran sinaran gamma.
Bagi kita, Matahari, sudah tentu, tidak mempunyai jisim yang cukup untuk menjadi lubang hitam, pulsar, magnetar atau bahkan bintang saraf. Mengikut piawaian kosmik, bintang kita sangat kecil untuk pengakhiran hayatnya. Para saintis mengatakan bahawa selepas bahan api habis, saiz bintang kita akan meningkat beberapa puluh kali ganda, yang akan membolehkannya menyerap planet terestrial: Mercury, Venus, Bumi dan, mungkin, Marikh.
Berapa banyak tera yang dikaitkan dengan perkataan ini dalam kalangan amatur dan profesional - peneroka angkasa lepas. Perkataan "baru" itu sendiri membawa makna positif, dan "super" mempunyai makna super positif, tetapi, malangnya, ia menipu intipati. Supernova lebih boleh dipanggil bintang super tua, kerana ia boleh dikatakan peringkat terakhir perkembangan Bintang. Jadi untuk bercakap, apotheosis eksentrik terang kehidupan bintang. Suar kadang-kadang gerhana seluruh galaksi di mana bintang yang hampir mati itu berada, dan berakhir dengan kepupusan sepenuhnya.
Para saintis telah mengenal pasti 2 jenis Supernova. Seseorang dipanggil dengan mesra sebagai letupan kerdil putih (jenis I) yang, berbanding dengan matahari kita, lebih padat, dan pada masa yang sama jauh lebih kecil dalam jejari. Kerdil putih yang kecil dan berat ialah peringkat normal kedua terakhir bagi evolusi banyak bintang. Hampir tiada hidrogen dalam spektrum optik lagi. Dan jika kerdil putih wujud dalam simbiosis sistem binari dengan bintang lain, ia menarik jirimnya sehingga melebihi hadnya. S. Chandresekhar pada 30-an abad ke-20 berkata bahawa setiap kerdil mempunyai had ketumpatan dan jisim yang jelas, melebihi keruntuhan yang berlaku. Tidak mustahil untuk mengecut tanpa henti dan lambat laun letupan mesti berlaku! Pembentukan supernova jenis kedua disebabkan oleh proses pelakuran termonuklear, yang membentuk logam berat dan mengecut ke dalam dirinya sendiri, menyebabkan suhu di tengah bintang meningkat. Teras bintang semakin dimampatkan dan proses neutronisasi ("menggiling" proton dan elektron, di mana kedua-duanya bertukar menjadi neutron) mula berlaku di dalamnya, yang membawa kepada kehilangan tenaga dan penyejukan pusat bintang. Semua ini menimbulkan suasana jarang, dan cangkerang bergegas ke arah inti. Letupan! Berjuta-juta kepingan kecil bintang berselerak di seluruh angkasa, dan cahaya terang dari galaksi yang jauh, di mana berjuta-juta tahun yang lalu (bilangan sifar dalam tahun keterlihatan bintang bergantung pada jaraknya dari Bumi) bintang itu meletup, kelihatan. hari ini kepada saintis planet Bumi. Berita tentang tragedi masa lalu, satu lagi kehidupan yang terputus, keindahan yang menyedihkan yang kadang-kadang boleh kita amati selama berabad-abad.
Sebagai contoh, Nebula Ketam, yang boleh dilihat melalui mata teleskop pemerhatian moden, adalah akibat daripada letupan supernova, yang dilihat oleh ahli astronomi China pada tahun 1054. Sangat menarik untuk menyedari bahawa apa yang anda lihat hari ini dikagumi selama hampir 1000 tahun oleh seseorang yang tidak lagi wujud di Bumi untuk masa yang lama. Ini adalah keseluruhan misteri Alam Semesta, kewujudannya yang perlahan, berlarutan, yang menjadikan hidup kita seperti kilatan percikan api dari api, ia memukau dan membawa kepada kekaguman. Para saintis telah mengenal pasti beberapa letupan supernova yang paling terkenal, yang ditetapkan mengikut skema yang jelas. Latin SuperNova disingkatkan kepada aksara SN, diikuti dengan tahun pemerhatian, dan pada akhir nombor siri dalam tahun itu ditulis. Oleh itu, nama berikut supernova terkenal boleh dilihat: 
Nebula Ketam - seperti yang dinyatakan sebelum ini, ia adalah hasil daripada letupan supernova, yang terletak pada jarak 6,500 tahun cahaya dari Bumi, dengan diameter hari ini 6,000 tahun cahaya. Nebula ini terus terbang berasingan dalam arah yang berbeza, walaupun letupan berlaku kurang dari 1000 tahun yang lalu. Dan di tengahnya terdapat bintang-pulsar neutron, yang berputar di sekitar paksinya. Menariknya, pada kecerahan tinggi nebula ini mempunyai aliran tenaga yang berterusan, yang membolehkan ia digunakan sebagai titik rujukan dalam penentukuran astronomi sinar-X. Penemuan lain ialah supernova SN1572; seperti namanya, saintis memerhatikan letupan itu pada November 1572. Dengan semua petunjuk, bintang ini adalah kerdil putih. Pada tahun 1604, selama setahun penuh, ahli astrologi Cina, Korea, dan kemudian Eropah dapat memerhatikan cahaya letupan supernova SN1604, yang terletak di buruj Ophiuchus. Johannes Kepler menumpukan kerja utamanya untuk kajiannya, "Pada bintang baru dalam buruj Ophiuchus," dan oleh itu supernova dinamakan sempena saintis - SuperNova Kepler. Letupan supernova terdekat berlaku pada tahun 1987 - SN1987A, terletak di Parsec Awan Magellan Besar 50 dari Matahari kita, galaksi kerdil - satelit Bima Sakti. Letupan ini membatalkan beberapa teori evolusi bintang yang telah sedia ada. Ia sepatutnya hanya gergasi merah boleh menyala, tetapi kemudian, tidak sesuai, gergasi biru meletup! Supergergasi biru (jisim lebih daripada 17 jisim suria) Sanduleak. Sisa-sisa planet yang sangat indah membentuk dua cincin penghubung yang luar biasa, yang sedang dikaji oleh saintis hari ini. Supernova seterusnya memukau saintis pada tahun 1993 - SN1993J, yang sebelum letupan adalah supergergasi merah. Tetapi perkara yang mengejutkan ialah saki-baki, yang sepatutnya pudar selepas letupan, sebaliknya, mula mendapat kecerahan. kenapa?
Beberapa tahun kemudian, sebuah planet satelit ditemui yang tidak rosak oleh letupan supernova jirannya dan mewujudkan keadaan untuk cahaya kulit bintang pendamping yang tercabut sejurus sebelum letupan (jiran adalah jiran, tetapi anda tidak boleh berhujah dengan graviti...), diperhatikan oleh saintis. Bintang ini juga diramalkan akan menjadi gergasi merah dan supernova. Letupan supernova seterusnya pada tahun 2006 (SN206gy) diiktiraf sebagai cahaya paling terang dalam keseluruhan sejarah memerhatikan fenomena ini. Ini membolehkan saintis mengemukakan teori baharu letupan supernova (seperti bintang quark, perlanggaran dua planet besar, dan lain-lain) dan memanggil letupan ini sebagai letupan hypernova! Dan supernova menarik terakhir ialah G1.9+0.3. Buat pertama kalinya, isyaratnya sebagai sumber radio Galaxy ditangkap oleh teleskop radio VLA. Dan hari ini Balai Cerap Chandra sedang mengkajinya. Kadar pengembangan sisa-sisa bintang yang meletup adalah menakjubkan; ia adalah 15,000 km sejam! Iaitu 5% daripada kelajuan cahaya!
Sebagai tambahan kepada letupan supernova yang paling menarik ini dan sisanya, sudah tentu, terdapat peristiwa "setiap hari" lain di angkasa. Tetapi hakikatnya tetap bahawa semua yang mengelilingi kita hari ini adalah hasil daripada letupan supernova. Sesungguhnya, secara teori, pada permulaan kewujudannya, Alam Semesta terdiri daripada gas ringan helium dan hidrogen, yang, semasa pembakaran bintang, telah diubah menjadi unsur "bangunan" lain untuk semua planet yang ada sekarang. Dalam erti kata lain, Bintang memberikan nyawa mereka untuk kelahiran kehidupan baru!
Salah satu pencapaian penting abad ke-20 ialah memahami hakikat bahawa hampir semua unsur yang lebih berat daripada hidrogen dan helium terbentuk di bahagian dalam bintang dan memasuki medium antara bintang akibat letupan supernova, salah satu fenomena paling kuat dalam Alam semesta.
Foto: Bintang yang menyala dan ketulan gas memberikan latar belakang yang menakjubkan kepada pemusnahan diri bintang besar yang dipanggil Supernova 1987A. Ahli astronomi memerhatikan letupannya di Hemisfera Selatan pada 23 Februari 1987. Imej dari Teleskop Angkasa Hubble ini menunjukkan sisa-sisa supernova yang dikelilingi oleh gelang dalam dan luar bahan dalam awan gas meresap. Imej tiga warna ini adalah gabungan beberapa gambar supernova dan kawasan sekitarnya yang diambil pada September 1994, Februari 1996, dan Julai 1997. Banyak bintang biru terang berhampiran supernova adalah bintang besar, setiap satu kira-kira 12 juta tahun dan 6 kali lebih berat daripada Matahari. Mereka semua tergolong dalam generasi bintang yang sama dengan bintang yang meletup. Kehadiran awan gas terang adalah satu lagi tanda belia rantau ini, yang masih subur untuk kelahiran bintang-bintang baru.
Pada mulanya, semua bintang yang kecerahannya tiba-tiba meningkat lebih daripada 1,000 kali dipanggil baharu. Apabila menyala, bintang-bintang seperti itu tiba-tiba muncul di langit, mengganggu konfigurasi biasa buruj, dan meningkatkan kecerahannya kepada maksimum, beberapa ribu kali ganda, kemudian kecerahannya mula jatuh dengan mendadak, dan selepas beberapa tahun mereka menjadi lemah seperti mereka. berada sebelum suar. Pengulangan suar, di mana setiap satunya bintang mengeluarkan sehingga seperseribu jisimnya pada kelajuan tinggi, adalah ciri bintang baharu. Namun, di sebalik kehebatan fenomena suar sedemikian, ia tidak dikaitkan sama ada dengan perubahan asas dalam struktur bintang, atau dengan kemusnahannya.
Lebih lima ribu tahun, maklumat telah dipelihara kira-kira lebih daripada 200 suar terang bintang, jika kita mengehadkan diri kepada yang tidak melebihi magnitud ke-3 dalam kecerahan. Tetapi apabila sifat ekstragalaksi nebula ditubuhkan, menjadi jelas bahawa bintang-bintang baru yang menyala di dalamnya lebih unggul dalam ciri-ciri mereka daripada novae biasa, kerana kilauan mereka sering menjadi sama dengan kilauan keseluruhan galaksi di mana mereka berkobar-kobar. Sifat luar biasa fenomena sedemikian membawa ahli astronomi kepada idea bahawa peristiwa sedemikian adalah sesuatu yang sama sekali berbeza daripada novae biasa, dan oleh itu pada tahun 1934, atas cadangan ahli astronomi Amerika Fritz Zwicky dan Walter Baade, bintang-bintang yang suarnya pada kecemerlangan maksimum mencapai kilauan galaksi biasa dikenal pasti menjadi kelas supernova yang berasingan, paling terang dalam kecerahan dan supernova.
Tidak seperti letusan novae biasa, letusan supernova dalam keadaan semasa Galaxy kita adalah fenomena yang sangat jarang berlaku, berlaku tidak lebih daripada sekali setiap 100 tahun. Wabak yang paling ketara adalah pada 1006 dan 1054; maklumat mengenainya terkandung dalam risalah Cina dan Jepun. Pada tahun 1572, wabak bintang sedemikian dalam buruj Cassiopeia telah diperhatikan oleh ahli astronomi terkemuka Tycho Brahe, dan orang terakhir yang memantau fenomena supernova dalam buruj Ophiuchus pada tahun 1604 ialah Johannes Kepler. Selama empat abad era "teleskopik" dalam astronomi, suar seperti itu tidak pernah diperhatikan di Galaxy kita. Kedudukan Sistem Suria di dalamnya adalah sedemikian rupa sehingga kita boleh memerhatikan letupan supernova secara optik dalam kira-kira separuh daripada isipadunya, dan dalam jumlah keseluruhannya yang lain, kecerahan wabak itu dimalapkan oleh penyerapan antara bintang. DALAM DAN. Krasovsky dan I.S. Shklovsky mengira bahawa letupan supernova di Galaxy kita berlaku secara purata sekali setiap 100 tahun. Di galaksi lain, proses ini berlaku dengan frekuensi yang lebih kurang sama, jadi maklumat utama tentang supernova dalam peringkat pecah optik diperoleh daripada pemerhatian ke atasnya di galaksi lain.
Menyedari kepentingan mengkaji fenomena yang begitu kuat, ahli astronomi W. Baade dan F. Zwicky, yang bekerja di Balai Cerap Palomar di Amerika Syarikat, memulakan pencarian sistematik supernova yang sistematik pada tahun 1936. Mereka mempunyai teleskop sistem Schmidt, yang memungkinkan untuk memotret kawasan beberapa puluh darjah persegi dan memberikan imej yang sangat jelas walaupun bintang dan galaksi samar. Selama tiga tahun, mereka menemui 12 letupan supernova dalam galaksi yang berbeza, yang kemudiannya dikaji menggunakan fotometri dan spektroskopi. Apabila teknologi pemerhatian bertambah baik, bilangan supernova yang baru ditemui terus meningkat, dan pengenalan carian automatik seterusnya membawa kepada peningkatan seperti runtuhan salji dalam bilangan penemuan (lebih daripada 100 supernova setahun, dengan jumlah 1,500). Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, teleskop besar juga telah mula mencari supernova yang sangat jauh dan samar, kerana kajian mereka boleh memberikan jawapan kepada banyak soalan tentang struktur dan nasib seluruh Alam Semesta. Dalam satu malam pemerhatian dengan teleskop sedemikian, lebih daripada 10 supernova jauh boleh ditemui.
Hasil daripada letupan bintang, yang diperhatikan sebagai fenomena supernova, nebula terbentuk di sekelilingnya, mengembang pada kelajuan yang sangat besar (kira-kira 10,000 km/s). Kadar pengembangan yang tinggi adalah ciri utama yang membolehkan sisa supernova dibezakan daripada nebula lain. Dalam sisa supernova, segala-galanya bercakap tentang letupan kuasa yang sangat besar, yang menyerakkan lapisan luar bintang dan memberikan kelajuan yang besar kepada kepingan individu cangkerang yang dikeluarkan.
Nebula Ketam
Tidak ada satu pun objek angkasa yang telah memberikan ahli astronomi maklumat yang begitu berharga seperti Nebula Ketam yang agak kecil, yang diperhatikan dalam buruj Taurus dan terdiri daripada bahan gas meresap yang terbang dengan kelajuan tinggi. Nebula ini, sisa supernova yang diperhatikan pada tahun 1054, menjadi objek galaksi pertama yang mana sumber radio dikenal pasti. Ternyata sifat pelepasan radio tidak mempunyai persamaan dengan pelepasan haba: keamatannya secara sistematik meningkat dengan panjang gelombang. Tidak lama kemudian adalah mungkin untuk menjelaskan sifat fenomena ini. Sisa supernova mesti mempunyai medan magnet yang kuat yang memerangkap sinaran kosmik yang dihasilkannya (elektron, positron, nukleus atom), yang mempunyai kelajuan hampir dengan kelajuan cahaya. Dalam medan magnet, mereka memancarkan tenaga elektromagnet dalam rasuk sempit ke arah pergerakan. Penemuan pelepasan radio bukan haba dari Nebula Ketam mendorong ahli astronomi untuk mencari sisa supernova menggunakan ciri ini.
Nebula yang terletak di buruj Cassiopeia ternyata menjadi sumber pancaran radio yang sangat kuat; pada gelombang meter, fluks pancaran radio daripadanya adalah 10 kali lebih tinggi daripada fluks dari Nebula Ketam, walaupun ia jauh lebih jauh daripada yang terakhir. . Dalam sinar optik, nebula yang berkembang pesat ini sangat lemah. Nebula Cassiopeia dipercayai sisa letupan supernova yang berlaku kira-kira 300 tahun dahulu.
Sistem nebula filamen dalam buruj Cygnus juga menunjukkan ciri pancaran radio sisa-sisa supernova lama. Astronomi radio telah membantu mencari banyak sumber radio bukan haba lain yang ternyata merupakan sisa supernova dari pelbagai peringkat umur. Oleh itu, telah disimpulkan bahawa sisa-sisa letupan supernova yang berlaku walaupun berpuluh-puluh ribu tahun yang lalu menonjol di antara nebula lain untuk pancaran radio bukan haba yang kuat.
Seperti yang telah disebutkan, Nebula Ketam adalah objek pertama dari mana pelepasan sinar-X ditemui. Pada tahun 1964, didapati bahawa sumber sinaran X-ray yang terpancar daripadanya adalah meluas, walaupun dimensi sudutnya adalah 5 kali lebih kecil daripada dimensi sudut Nebula Ketam itu sendiri. Dari mana disimpulkan bahawa sinaran X-ray dipancarkan bukan oleh bintang yang pernah meletus sebagai supernova, tetapi oleh nebula itu sendiri.
Pengaruh supernova
Pada 23 Februari 1987, supernova meletup di galaksi jiran kita, Awan Magellan Besar, yang menjadi sangat penting bagi ahli astronomi kerana ia adalah yang pertama mereka, bersenjata dengan instrumen astronomi moden, boleh mengkaji secara terperinci. Dan bintang ini mengesahkan keseluruhan siri ramalan. Serentak dengan suar optik, pengesan khas yang dipasang di Jepun dan Ohio (AS) mengesan fluks neutrino - zarah asas yang dilahirkan pada suhu yang sangat tinggi semasa keruntuhan teras bintang dan mudah menembusi cangkangnya. Pemerhatian ini mengesahkan cadangan awal bahawa kira-kira 10% daripada jisim teras bintang yang runtuh dipancarkan sebagai neutrino apabila teras itu sendiri runtuh menjadi bintang neutron. Dalam bintang yang sangat besar, semasa letupan supernova, teras dimampatkan kepada ketumpatan yang lebih besar dan mungkin berubah menjadi lubang hitam, tetapi lapisan luar bintang itu masih terkeluar. Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, terdapat tanda-tanda hubungan antara beberapa letusan sinar gamma kosmik dan supernova. Ada kemungkinan sifat letusan sinar gamma kosmik berkaitan dengan sifat letupan.
Letupan supernova mempunyai kesan yang kuat dan pelbagai pada medium antara bintang di sekelilingnya. Sampul supernova, yang dikeluarkan pada kelajuan yang sangat tinggi, mencedok dan memampatkan gas di sekelilingnya, yang boleh memberi dorongan kepada pembentukan bintang baru daripada awan gas. Pasukan ahli astronomi yang diketuai oleh Dr. John Hughes (Rutgers University), menggunakan pemerhatian dari Balai Cerap X-ray Chandra yang mengorbit NASA, telah membuat penemuan penting yang menjelaskan bagaimana letupan supernova menghasilkan silikon, besi dan unsur-unsur lain. Imej X-ray sisa supernova Cassiopeia A (Cas A) mendedahkan gumpalan silikon, sulfur dan besi yang dikeluarkan dari bahagian dalam bintang semasa letupan.
Kualiti tinggi, kejelasan dan kandungan maklumat imej sisa supernova Cas A yang diperoleh oleh Balai Cerap Chandra membolehkan ahli astronomi bukan sahaja menentukan komposisi kimia banyak nod sisa ini, tetapi juga untuk mengetahui dengan tepat di mana nod ini terbentuk. Sebagai contoh, nod yang paling padat dan paling terang terdiri terutamanya daripada silikon dan sulfur dengan besi yang sangat sedikit. Ini menunjukkan bahawa mereka terbentuk jauh di dalam bintang, di mana suhu mencapai tiga bilion darjah semasa keruntuhan yang berakhir dengan letupan supernova. Dalam nod lain, ahli astronomi menemui kandungan besi yang sangat tinggi dengan campuran beberapa silikon dan sulfur. Bahan ini terbentuk lebih dalam lagi di bahagian-bahagian di mana suhu semasa letupan mencapai nilai yang lebih tinggi iaitu empat hingga lima bilion darjah. Perbandingan lokasi kedua-dua nod kaya besi yang kaya dengan silikon cerah dan samar dalam sisa supernova Cas A mendedahkan bahawa ciri "besi", yang berasal dari lapisan terdalam bintang, terletak di tepi luar sisa itu. . Ini bermakna bahawa letupan itu melemparkan nod "besi" lebih jauh daripada semua yang lain. Dan sekarang pun mereka kelihatan semakin menjauh dari pusat letupan dengan lebih laju. Mempelajari data yang diperoleh oleh Chandra akan membolehkan kita menyelesaikan salah satu daripada beberapa mekanisme yang dicadangkan oleh ahli teori yang menerangkan sifat letupan supernova, dinamik proses dan asal usul unsur-unsur baru.
Supernova SN I mempunyai spektrum yang hampir serupa (tanpa garis hidrogen) dan bentuk lengkung cahaya, manakala spektrum SN II mengandungi garis hidrogen terang dan dicirikan oleh kepelbagaian dalam kedua-dua spektrum dan lengkung cahaya. Dalam bentuk ini, klasifikasi supernova wujud sehingga pertengahan 80-an abad yang lalu. Dan dengan permulaan penggunaan meluas penerima CCD, kuantiti dan kualiti bahan pemerhatian meningkat dengan ketara, yang memungkinkan untuk mendapatkan spektrogram untuk objek pengsan yang sebelum ini tidak dapat diakses, untuk menentukan keamatan dan lebar garisan dengan ketepatan yang lebih besar, dan juga untuk mendaftarkan garisan yang lebih lemah dalam spektrum. Akibatnya, pengelasan binari supernova yang kelihatan telah mula berubah dengan cepat dan menjadi lebih kompleks.
Supernova juga berbeza mengikut jenis galaksi di mana ia meletup. Dalam galaksi lingkaran, supernova kedua-dua jenis meletup, tetapi dalam galaksi elips, di mana hampir tiada medium antara bintang dan proses pembentukan bintang telah berakhir, hanya supernova jenis SN I diperhatikan, jelas sekali, sebelum letupan - ini adalah bintang yang sangat tua. , yang jisimnya hampir dengan solar. Dan kerana spektrum dan lengkung cahaya supernova jenis ini sangat serupa, ini bermakna bintang yang sama meletup dalam galaksi lingkaran. Penghujung semula jadi laluan evolusi bintang dengan jisim dekat dengan Matahari ialah transformasi menjadi kerdil putih dengan pembentukan serentak nebula planet. Kerdil putih hampir tidak mengandungi hidrogen, kerana ia adalah hasil akhir evolusi bintang biasa.
Setiap tahun, beberapa nebula planet terbentuk di Galaxy kita, oleh itu, kebanyakan bintang jisim ini secara senyap-senyap melengkapkan laluan hidup mereka, dan hanya sekali setiap seratus tahun supernova jenis SN I pecah. Apakah sebab yang menentukan pengakhiran yang benar-benar istimewa, tidak serupa dengan nasib bintang lain yang serupa? Ahli astrofizik India terkenal S. Chandrasekhar menunjukkan bahawa jika kerdil putih mempunyai jisim kurang daripada kira-kira 1.4 jisim suria, ia secara senyap-senyap akan "menghidupkan" hayatnya. Tetapi jika ia berada dalam sistem binari yang cukup rapat, graviti kuatnya mampu "menarik" jirim dari bintang pengiring, yang membawa kepada peningkatan jisim secara beransur-ansur, dan apabila ia melepasi had yang dibenarkan, letupan kuat berlaku, yang membawa kepada kematian bintang.
Supernova SN II jelas dikaitkan dengan bintang muda yang besar yang cangkerangnya mengandungi sejumlah besar hidrogen. Ledakan supernova jenis ini dianggap sebagai peringkat akhir evolusi bintang dengan jisim awal lebih daripada 8 x 10 jisim suria. Secara umum, evolusi bintang sedemikian berjalan dengan cepat - dalam beberapa juta tahun mereka membakar hidrogennya, kemudian helium bertukar menjadi karbon, dan kemudian atom karbon mula berubah menjadi atom dengan nombor atom yang lebih tinggi.
Secara semula jadi, transformasi unsur dengan pelepasan tenaga yang besar berakhir dengan besi, yang nukleusnya paling stabil, dan pelepasan tenaga tidak berlaku semasa pelakurannya. Oleh itu, apabila teras bintang menjadi besi, pembebasan tenaga di dalamnya berhenti, ia tidak lagi dapat menahan daya graviti, dan oleh itu mula cepat mengecut, atau runtuh.
Proses yang berlaku semasa keruntuhan masih jauh daripada difahami sepenuhnya. Walau bagaimanapun, diketahui bahawa jika semua jirim dalam teras bertukar menjadi neutron, maka ia boleh menahan daya tarikan - teras bintang bertukar menjadi "bintang neutron", dan keruntuhan berhenti. Dalam kes ini, tenaga yang sangat besar dikeluarkan, memasuki cangkang bintang dan menyebabkan pengembangan, yang kita lihat sebagai letupan supernova.
Daripada ini akan menjangkakan hubungan genetik antara letupan supernova dan pembentukan bintang neutron dan lubang hitam. Jika evolusi bintang sebelum ini berlaku "senyap-senyap," maka sampulnya harus mempunyai jejari ratusan kali lebih besar daripada jejari Matahari, dan juga mengekalkan jumlah hidrogen yang mencukupi untuk menerangkan spektrum supernova SN II.
Supernova dan pulsar
Hakikat bahawa selepas letupan supernova, sebagai tambahan kepada cangkang yang berkembang dan pelbagai jenis radiasi, objek lain kekal, ia diketahui pada tahun 1968 disebabkan fakta bahawa setahun sebelumnya ahli astronomi radio menemui pulsar - sumber radio yang radiasinya tertumpu pada individu. nadi berulang selepas tempoh masa yang ditetapkan dengan ketat. Para saintis kagum dengan kekerapan nadi yang ketat dan pendeknya haid. Perhatian terbesar telah ditarik oleh pulsar, koordinat yang hampir dengan koordinat nebula yang sangat menarik bagi ahli astronomi, terletak di buruj selatan Velae, yang dianggap sebagai sisa letupan supernova; tempohnya hanya 0.089 saat. Dan selepas penemuan pulsar di tengah Nebula Ketam (tempohnya adalah 1/30 saat), menjadi jelas bahawa pulsar entah bagaimana berkaitan dengan letupan supernova. Pada Januari 1969, pulsar dari Nebula Ketam dikenal pasti dengan bintang samar magnitud ke-16, menukar kecerahannya dengan tempoh yang sama, dan pada tahun 1977 adalah mungkin untuk mengenal pasti pulsar dalam buruj Velae dengan bintang itu.
Kekalahan sinaran pulsar dikaitkan dengan putaran pantasnya, tetapi tidak ada satu bintang biasa, malah kerdil putih, boleh berputar dengan ciri tempoh pulsar; ia akan serta-merta dikoyakkan oleh daya sentrifugal, dan hanya bintang neutron, sangat padat dan padat, boleh menahannya. Hasil daripada menganalisis banyak pilihan, saintis membuat kesimpulan bahawa letupan supernova disertai dengan pembentukan bintang neutron - jenis objek yang kualitatif baru, kewujudannya diramalkan oleh teori evolusi bintang berjisim tinggi.
Supernova dan lubang hitam
Bukti pertama hubungan langsung antara letupan supernova dan pembentukan lubang hitam diperolehi oleh ahli astronomi Sepanyol. Kajian sinaran yang dipancarkan oleh bintang yang mengorbit lubang hitam dalam sistem binari Nova Scorpii 1994 mendapati ia mengandungi sejumlah besar oksigen, magnesium, silikon dan sulfur. Terdapat andaian bahawa unsur-unsur ini telah ditangkap olehnya apabila bintang jiran, setelah terselamat daripada letupan supernova, bertukar menjadi lubang hitam.
Supernova (terutamanya jenis Ia supernova) adalah antara objek berbentuk bintang paling terang di Alam Semesta, jadi walaupun yang paling jauh daripada mereka boleh dikaji menggunakan peralatan yang tersedia pada masa ini. Banyak supernova Jenis Ia telah ditemui di galaksi yang agak berdekatan. Anggaran yang cukup tepat tentang jarak ke galaksi ini memungkinkan untuk menentukan kecerahan supernova yang meletup di dalamnya. Jika kita mengandaikan bahawa supernova jauh mempunyai kilauan yang sama secara purata, maka jarak kepada mereka boleh dianggarkan dari magnitud yang diperhatikan pada kecerahan maksimum. Membandingkan jarak ke supernova dengan kelajuan surut (anjakan merah) galaksi di mana ia meletup memungkinkan untuk menentukan kuantiti utama yang mencirikan pengembangan Alam Semesta - yang dipanggil pemalar Hubble.
Malah 10 tahun yang lalu, nilai diperoleh untuknya yang berbeza hampir dua kali - dari 55 hingga 100 km/s Mpc, tetapi hari ini ketepatannya telah meningkat dengan ketara, akibatnya nilai 72 km/s Mpc adalah diterima (dengan ralat kira-kira 10%) . Untuk supernova jauh, yang anjakan merahnya menghampiri 1, hubungan antara jarak dan anjakan merah juga membolehkan kita menentukan kuantiti yang bergantung kepada ketumpatan jirim di Alam Semesta. Menurut teori relativiti umum Einstein, ketumpatan jirim yang menentukan kelengkungan ruang, dan oleh itu nasib masa depan Alam Semesta. Iaitu: adakah ia akan berkembang selama-lamanya atau adakah proses ini akan berhenti dan digantikan dengan pemampatan. Kajian terbaru tentang supernova telah menunjukkan bahawa kemungkinan besar ketumpatan jirim di Alam Semesta tidak mencukupi untuk menghentikan pengembangan, dan ia akan berterusan. Dan untuk mengesahkan kesimpulan ini, pemerhatian baru supernova diperlukan.