Остаток сверхновой

Остаток сверхновой (англ. SuperNova Remnant, SNR) — туманности, появившиеся из-за произошедшего много десятков или сотен лет назад катастрофического взрыва звезды и превращения её в сверхновую. Во время взрыва оболочка сверхновой разлетается во все стороны, образуя расширяющуюся с огромной скоростью ударную волну, которая и формирует остаток сверхновой. Остаток состоит из выброшенного взрывом звёздного материала и межзвёздного вещества, поглотившего ударную волну^[1].

Крабовидная туманность — расширяющееся газовое облако, образованное вспышкой сверхновой в 1054 году

Образование

Существует два возможных сценария рождения сверхновой звезды^[1]:

• Массивная звезда, исчерпав своё топливо, прекращает производство термоядерной энергии, что влечёт коллапс звезды под действием силы собственной гравитации и её превращение в нейтронную звезду или чёрную дыру.
• Белый карлик, накапливая вещество звезды-компаньона (явление аккреции), достигает критической массы и коллапсирует в нейтронную звезду.

В обоих случаях взрыв сверхновой выбрасывает в окружающее пространство всё или почти всё вещество из внешних слоёв звезды, со скоростью около 1 % от скорости света, что соответствует порядка 3000 км/с. Когда выброшенное вещество сталкивается с околозвёздным или межзвёздным газом, формируется ударная волна, превращающая газ в горячую плазму, разогревая его до температуры порядка 10 миллионов кельвинов.

Вероятно самый красивый и лучше всего исследованный молодой остаток образован сверхновой SN 1987A в Большом Магеллановом Облаке, вспыхнувшей в 1987 г. Другие хорошо известные остатки сверхновых, это Крабовидная туманность, остаток относительно недавнего взрыва (1054 год), остаток сверхновой Тихо (SN 1572), получившей имя в честь Тихо Браге, который наблюдал и зафиксировал её первоначальную яркость сразу после вспышки в 1572 г., а также остаток сверхновой Кеплера (SN 1604), названной в честь Иоганна Кеплера.

Стадии эволюции

Остаток сверхновой во время своего развития проходит через следующие стадии:

1. Свободное расширение выброшенного вещества продолжается до тех пор, пока масса межзвёздного вещества, поглощающего ударную волну, значительно не превысит массу выброшенного звёздного материала. Продолжительность стадии от десятков до нескольких сотен лет, в зависимости от плотности окружающей газовой среды.
2. Существенное замедление ударной волны, возникновение обратной (внутренней) ударной волны, со временем достигающей центра остатка. Остаток входит в фазу Седова-Тейлора, хорошо описываемую автомодельным аналитическим решением. Столкновения ударных волн раскалённого газа сопровождаются мощным рентгеновским излучением.
3. Охлаждение внешней оболочки остатка и формирование тонкой (< 1 пк) и плотной (1-100 миллионов атомов м⁻³) оболочки вокруг очень горячей (несколько миллионов К) внутренней полости. Наступление фазы радиационного охлаждения. Оболочка остатка становится доступной для наблюдения в видимом спектре благодаря рекомбинации ионизированных атомов водорода и кислорода.
4. Охлаждение внутренней полости остатка. Плотная оболочка продолжает расширяться под влиянием собственного момента импульса (инерции). На этой стадии остаток сверхновой отчётливо «виден» в диапазоне излучения атомов нейтрального водорода.
5. Слияние с окружающим межзвёздным веществом. Примерно через миллион лет скорость расширения оболочки остатка замедлится до среднестатистических скоростей в окружающем пространстве, материя остатка сольётся с бурным потоком движения вещества, привнеся в него оставшуюся у неё кинетическую энергию.

См. также

• Список остатков сверхновых
• Звёздная эволюция
• Сверхновая
• Остаток новой

Примечания

1. ОСТА́ТКИ ВСПЫ́ШЕК СВЕРХНО́ВЫХ : [арх. 17 июля 2020] / Цветков Д. Ю. // Океанариум — Оясио. — М. : Большая российская энциклопедия, 2014. — С. 577. — (Большая российская энциклопедия : [в 35 т.] / гл. ред. Ю. С. Осипов ; 2004—2017, т. 24). — ISBN 978-5-85270-361-3.

Литература

• Рясный В.Г. Оболочки сверхновых (Библиография) (рус.) // Успехи физических наук. — М.: Российская академия наук, 1990. — № 5. — С. 141—145.

Ссылки

• Остатки вспышек сверхновых звёзд  (неопр.). Т. А. Лозинская, Государственный астрономический институт им. Штернберга, МГУ. Дата обращения: 14 июня 2006. Архивировано 3 сентября 2013 года.
• Остатки сверхновых (Аннотированный обзор)  (неопр.). С. Б. Попов, Отдел релятивистской астрофизики, ГАИШ, МГУ. Дата обращения: 14 июня 2006. Архивировано 11 мая 2012 года.
• A Catalogue of Galactic Supernova Remnants  (неопр.). D. A. Green, Astrophysics Group, Cavendish Laboratory, University of Cambridge. Дата обращения: 30 мая 2006. Архивировано 19 мая 2012 года.
• Introduction to Supernova Remnants  (неопр.). SAO, Smithsonian Institution, Goddard Space Flight Center, NASA. Дата обращения: 30 мая 2006. Архивировано 11 марта 2007 года.
• NASA’s Imagine: Supernova Remnants  (неопр.). Goddard Space Flight Center, NASA. Дата обращения: 30 мая 2006. Архивировано 13 мая 2012 года.
• Astronomy Knowledge Base: supernova remnant  (неопр.). School of Information Technology and Engineering, University of Ottawa. Дата обращения: 30 мая 2006. Архивировано из оригинала 5 июля 2006 года.
• Afterlife of a Supernova  (неопр.). Jeff Barbour, 08 Jun 2005, Universe Today. Дата обращения: 30 мая 2006. Архивировано 3 мая 2007 года.
• 2MASS Atlas Image Gallery: Supernova Remnants  (неопр.). The Two Micron All Sky Survey at IPAC, California Institute of Technology. Дата обращения: 30 мая 2006. Архивировано 13 мая 2012 года.