Сверхновые рядом с нами - скоро!

Сообщение №14353 от Адрон 05 ноября 2002 г. 01:22
Тема: Сверхновые рядом с нами - скоро!

Сверхновые рядом с нами.

Вечерняя страшилка с эпиграфами без эпилога…
некоторые расчеты выполнены Пономаренко А.В.(с),2002,
по материалам интернет.

Эпиграф 1.
"А если в ближнем Космосе взорвётся звезда и загорится сверхновая со своим смертоносным излучением? В небезопасном для нас радиусе 180 парсек имеется пять кондидатов в сверхновые. Это звезды Мира, Шеат, Рас-Алгети, Антарес и Бетельгейзе. Красный гигант Мира, удалён от нас на 70 парсек, уже начал подозрительно пульсировать. Его диаметр в 420 раз больше солнечного, а чем больше диаметр, тем выше опасность взрыва. Мира - наиболее вероятный ближайший по времени и расстоянию кандидат в сверхновые. Не уступает Мире в готовности к взрыву и Бетельгейзе (180 парсек), пульсирующий, как и Мира, гигант в 730 раз больше и в 15-30 раз тяжелее нашего Солнца. Бетельгейзе в настоящее время втягивает в себя звезду-спутник, которая скоро упадёт на неё. Уже сейчас Бетельгейзе - источник мощного "солнечного ветра", каждые трое суток выдувающего из неё две массы Луны. Взорвавшись, Бетельгейзе поспорит в силе света с полной Луной, и смотреть на неё будет опасно для сетчатки глаза."
Ф. Величко,В. Мансуров "Project UFO23"

Эпиграф 2.
"Обращение Солнца и его планетной системы вокруг центра звездной системы Млечного Пути, т.е. нашей Галактики, занимает около 200 миллионов лет, и на этом пути возможно попадание в облака космической пыли и водорода; это может сильно изменить условия жизни на Земле, и, возможно, действительно случалось в прошлом. В таких облаках идет интенсивное звездообразование, в них много молодых массивных звезд, которые в конце эволюции взрываются как сверхновые, а мощный поток их ультрафиолетового, рентгеновского и гамма-излучения уничтожает все живое в радиусе нескольких световых лет... Напомним о гипотезе И. С. Шкловского о том, что именно близкий взрыв сверхновой привел к гибели динозавров 60 миллионов лет назад. …К счастью, нынешние ближайшие возможные кандидаты в сверхновые - яркие звезды в ближайшем очаге звездообразования, находящемся в направлении созвездия Ориона, красная Бетельгейзе и голубой Ригель … достаточно далеко. Правда, кандидаты в более редкие сверхновые I типа (тесные двойные системы с белым карликом) находятся и ближе... Напомним, что две последние сверхновые наблюдались в нашей Галактике давно, во времена Кеплера и Тихо Браге, так что пора бы быть празднику и на нашей улице: такие вспышки должны быть в галактиках типа нашей раз в 50-100 лет."
Ю.Н.Ефремов "О чем говорят звезды"

Собственно страшилка.

Звезда Бетельгейзе (альфа Ориона) - красный сверхгигант, одна из самых больших известных звезд нулевой звездной величины.с диаметром около 1000 диаметров Солнца.. Она расположена на расстоянии 310 световых лет от Земли. Бетельгейзе относится также к классу полуправильных переменных звезд, так как ее яркость пульсирует с периодом около 6 лет. Наблюдения в ультрафиолете, проведенные с помощью космического телескопа "Хаббл", показали, что Бетельгейзе окружена обширной хромосферой, масса которой составляет приблизительно двадцать солнечных. Яркость нерегулярно изменяется между величинами 0.4m и 0.9m с периодом около шести лет. С помощью "Хаббл" было так же показано, что атмосфера Бетельгейзе испытывает сложные движения потоков газа, напоминающие океанские волны, что на звездах было зафиксировано впервые. На изображениях высокого разрешения были обнаружены потоки газа, распространяющиеся в противоположных направлениях со скоростью до 15 тыс. км в час Наблюдается асимметричная пульсация, характерная для звезд-сверхгигантов. Бетельгейзе - полуправильная переменная звезда, в кривой изменения блеска которой можно выделить два колебания - с периодами 180 и 2070 дней (от 0.40m до 1.3m). Между колебаниями блеска и изменениями диаметра Бетельгейзе, определяемого с помощью интерферометра, наблюдается хорошее согласие. В максимуме блеска диаметр звезды минимален (а температура наибольшая), в минимуме - наоборот. Колебания блеска Бетельгейзе и похожих на нее звезд вызваны "полуправильными" пульсациями. Некоторые из наиболее правильных переменных звезд пульсруют, сжимаясь и снова увеличиваясь -наиболее известный тип подобных звезд - цефеиды, названные так но звезде Дельта Цефея, представляющей собой типичный пример. Это звезды сверхгиганты, их масса превосходит массу Солнца в 3 - 10 раз, а светимость их в сотни и даже тысячи раз выше, чем у Солнца. Период пульсации цефеид измеряется днями. В процессе пульсации цефеиды как площадь, так и температура ее поверхности изменяются, что вызывает общее изменение ее блеска. Мира, первая из описанных переменных звезд, и другие подобные ей звезды обязаны своей переменностью пульсациям. Это холодные красные гиганты в последней стадии своего существования, они вот-вот полностыо сбросят, как скорлупу, свои наружные слои и создадут планетар ную туманность. Большинство красных сверхгигантов, подобных Бетельгейзе в Орионе, изменяются лишь в некоторых пределах. Как правило, стадия пульсаций заканчивается образованием сверхновой II типа. Утешает то, что до Бетельгейзе более 310 световых лет. Ее превращение в сверхновую ознаменовалось бы сбросом оболочки около 10^-4 ее массы , состоящей , в основном, из водорода и гелия с энергией каждого ядра до 1,8 ГэВ. (Зельдович,Новиков) На Земле детектор типа Камиоканде зарегистрировал бы нейтринную вспышку невиданной интенсивности в 25-75 тысяч событий. Через несколько часов стала бы видна даже днем ярчайшая звезда. Только через 46 лет до Земли долетели бы первые релятивистские протоны оболочки Сверхновой. - их полный флюенс на границе магнитосферы Земли составил бы 2*106 прот/см2. Частично они будут захвачены магнитосферой, частично вызовут рождение вторичных частиц в атмосфере, а частично дойдут до поверхности Земли, став сильнейшим мутагенным фактором, но не вызвав гибели цивилизации

Значительно более близким объектом - потенциальной Сверхновой I типа - является тесная двойная система Сириус A|B, расположенной на расстоянии всего 8.6 световых лет от Земли.

Космическая рентгеновская обсерватория NASA Chandra получила рентгеновские снимки этой двойной звездной системы Сириус. Более яркий источник - Сириус B, звезда - белый карлик, с поверхностной температурой около 25000 градусов С, который излучает в рентгеновском диапазоне. Более слабый источник - Сириус А - нормальная звезда с массой, в 2 раза превышающей массу Солнца.
Теория эволюции белых карликов была разработана С. Чандрасекаром. Белые карлики - это компактные звезды с массами, сравнимыми с массой Солнца, но с радиусами, примерно в 100 раз меньшими радиуса Солнца. Вследствие малых размеров средняя плотность белых карликов в миллионы раз выше плотности нормальных звезд.

Название "белый карлик" связано с цветом первых открытых представителей этого класса - Сириуса А и 40 Эридана В - горячих белых звезд. Позднее были открыты и более холодные желтые и красные белые карлики. Все они относятся к звездам, находящимся на одной из конечных стадий эволюции звезд.
Белый карлик Сириус B имеет массу, равную массе Солнца, при этом его диаметр составляет всего 90% диаметра Земли.

На фиг. показаны относительные положения Сириуса А (в центре координат) и Сириуса B в течение 50 лет. (Фото:Courtesty NASA/Burnham's Celestial Handbook, 1978, v1, Robert Burnham, Jr.) В период с 1991 по 1999 гг нам крупно повезло. Поскольку у Сириуса B основная аккреция с Сириуса А происходит в период наибольшего сближения компонентов, именно в этот период масса Сириуса B может достичь критической. Для белого карлика этот уровень составляет, по Чандрасекару, - 1,2-1,4 массы Солнца. Сейчас масса Сириуса B составляет около 1-1,1 массы Солнца. При достижении критериального уровня белый карлик в двойной системе обычно превращается в Сверхновую I типа с энерговыделением до 1052 эрг. Сверхновая на таком расстоянии обеспечит полную стерилизацию Солнечной системы. Подождем 2042 года. А может 2342 года? Кто знает?….


Отклики на это сообщение:


Прочитайте внимательно абзацц:

>> Утешает то, что до Бетельгейзе более 310 световых лет. Ее превращение в сверхновую ознаменовалось бы сбросом оболочки около 10^-4 ее массы , состоящей , в основном, из водорода и гелия с энергией каждого ядра до 1,8 ГэВ. (Зельдович,Новиков) На Земле детектор типа Камиоканде зарегистрировал бы нейтринную вспышку невиданной интенсивности в 25-75 тысяч событий. Через несколько часов стала бы видна даже днем ярчайшая звезда. Только через 46 лет до Земли долетели бы первые релятивистские протоны оболочки Сверхновой.


Я всегда считал, что 1 световой год - расстояние, которое проходит свет за 1 год в вакууме.
Если до Бетелгейзе 310 световых лет, то как первые протоны оболочки сверхновой долетят до нас за 46 лет? Разве ЧТО опровергли уже? Где я не прав?


>
> Прочитайте внимательно абзацц:

> >> Утешает то, что до Бетельгейзе более 310 световых лет. Ее превращение в сверхновую ознаменовалось бы сбросом оболочки около 10^-4 ее массы , состоящей , в основном, из водорода и гелия с энергией каждого ядра до 1,8 ГэВ. (Зельдович,Новиков) На Земле детектор типа Камиоканде зарегистрировал бы нейтринную вспышку невиданной интенсивности в 25-75 тысяч событий. Через несколько часов стала бы видна даже днем ярчайшая звезда. Только через 46 лет до Земли долетели бы первые релятивистские протоны оболочки Сверхновой.

>
> Я всегда считал, что 1 световой год - расстояние, которое проходит свет за 1 год в вакууме.
> Если до Бетелгейзе 310 световых лет, то как первые протоны оболочки сверхновой долетят до нас за 46 лет? Разве ЧТО опровергли уже? Где я не прав?

Для журналистов ошибки на три порядка совершенно обыденное явление,
следует читать 46000 лет. (скорость разлетающейся оболочки ~1000км/с)

на самом деле оболочка вообще не долетит. Гораздо раньше рассеится на атомах межзвездной среды.


V etoj zametke mozhno ko mnogomu pridiratsa, i eto pravilno
(mne zametka ne nravitsa, tam i netochnogo mnogo, i ssylok net, a idei-to ne avtorskie).
No vashe zamechanije osnovano,kak mne kazhetsa, na nepravilnom prochtenii.
Avtor, kak ja ponimaju, hotel skazat, chto energichnye chastitsy doletjat na 46 let pozzhe fotonov (t.e. budut tut cherez 46 let posle togo, kak my uvidim vspyshku v optike).
Eto vozmozhno. Hotja, otkuda vzat imenno takoj gamma-factor nejasno iz zametki.... Voobshe, tam nejasno otkuda chto avtor beret...


> Я всегда считал, что 1 световой год - расстояние, которое проходит свет за 1 год в вакууме.
> Если до Бетелгейзе 310 световых лет, то как первые протоны оболочки сверхновой долетят до нас за 46 лет? Разве ЧТО опровергли уже? Где я не прав?

ПОСЛЕ СВЕТОВЫХ КВАНТОВ!!!


> > >> Утешает то, что до Бетельгейзе более 310 световых лет. Ее превращение в сверхновую ознаменовалось бы сбросом оболочки около 10^-4 ее массы , состоящей , в основном, из водорода и гелия с энергией каждого ядра до 1,8 ГэВ. (Зельдович,Новиков)

> Для журналистов ошибки на три порядка совершенно обыденное явление,
> следует читать 46000 лет. (скорость разлетающейся оболочки ~1000км/с)

Неверно. Цитата - "Колгейт и Уайт(1966) приходят на основе расчетов к выводу, что доля массы звезды, равная 1е-4, расположенная на наружном краю, выбрасывается с релятивистскими энергиями свыше 1MpC^2" Зельдович, Новиков,"Релятивистская астрофизика", стр 619.Это соответствует энергии ~1,8 ГэВ.Протоны с такой энергиейдолетят до Солнечной системы на 46 лет позже квантов!

> на самом деле оболочка вообще не долетит. Гораздо раньше рассеится на атомах межзвездной среды.

??? А откуда, по-вашему, вообще взялись космические лучи. Известно, что, в основном, от Сверхновых.


Счастливый эпилог!
Поскольку период пульсаций у красных сверхгигантов продолжается не менее 250000 лет, вероятность в ближайшие 25 лет увидеть Сверхновую Бетельгейзе не превышает 1e-4. Т.к. часть сверхгигантов относительно "мирно" превращается в белые карлики, эту оценку можно уменьшить еще раза в два... Мы так же долго не увидим Сверхновую Сириус B, т.к. минимальное расстояние сближения компонентов составляет 35-40 а.е. (это , кстати, легко считается из рисунка в статье - 2-2,5 угл секунды на расст 8,2 св. года соотв 35-40 А.Е.) На таком расстоянии не происходит заметной аккреции вещества из Сириуса А. Так что если в системе Сириуса нет пары-тройки планет размером с Юпитер, которые при оказии проглотит Сириус В, стать Сверхновой в ближайшие несколько миллионов лет ему не грозит. Вроде пока таких планет в системе Сириуса не обнаружили. Выражаю признательность Сергею Попову за конструктивное обсуждение материала!Еще раз обращаю внимание, что первые два абзаца статьи ЦИТИРОВАНЫ в качестве эпиграфов с указанием их авторов, как и приведенные фотографии.


Подтверждение эпилога...

http://image.gsfc.nasa.gov/poetry/ask/a11207.html

Will Sirius B ever become a supernova?

--------------------------------------------------------------------------------


A very good question. We do not really know why some white dwarf systems become Type I supernova, but the minimum requirement is that the normal companion star not be too far away and that it be an evolved red giant star shedding mass. Some of this mass is collected by the white dwarf pushing it over the stable mass limit of 1.4 solar masses for a white dwarf. It then collapses into a neutron star or a black hole producing a supernova. Now, Sirius B is just under 1 solar mass, and it is located about 23 AU from Sirius A with a 49 year period. Sirius A is a main sequence A1 star with a mass of 2.3 time the sun. My impression is that once Sirius A becomes an ordinary red giant, its outer layers will probably not extend more than a few AU and Sirius B will be well outside the atmosphere of Sirius A. I do not see how this would be favorable for a supernova, but it could be a nova from time to time. Good for a few flareups every few hundred years or so!!


--------------------------------------------------------------------------------

All answers are provided by Dr. Sten Odenwald (Raytheon STX) for the
NASA IMAGE/POETRY Education and Public Outreach program.


David H. Weinberg «Betelgeuse ... is expected to become a supernova sometime in the next few thousand years. At its peak, it will be as bright as the full moon.”
David H. Weinberg - associate professor at The Ohio State University Department of Astronomy in Columbus, Ohio.

Это мнение повышает вероятность увидеть Сверхновую Бетельгейзе при жизни нашего поколения до 1%.


http://physics.nad.ru/jrnboard/messages/131.html


Физика в анимациях - Купить диск - Тесты по физике - Графики on-line

Реклама:
Rambler's Top100