Ученые впервые смогли увидеть взрыв красного сверхгиганта и его коллапс, представшей сверхновой звездой.
"TAJL": голубые сверхгиганты могут рождаться при слиянии двух других звезд
Лювеном из Бельгии впервые увидела звезду и обнаружила, что почти все эти неуловимые гиганты на самом деле мерцают и колеблются в яркости из-за наличия волн на их поверхности. Как и предсказывалось, волны берут свое начало в глубине и открывают новые захватывающие перспективы для изучения этих звезд с помощью астеросейсмологии, — метод, аналогичный тому, как сейсмологи используют землетрясения для изучения недр Земли. Публикуя свои выводы сегодня в издании Nature Astronomy, авторы упомянули о том, что благодаря наблюдениям за этими волнами можно изучить свойства звезд, которые невозможно получить с помощью других астрономических методов. Поделись с друзьями!
Почему голубые сверхгиганты одиночные?
Ответ: массивные двойные звездные системы "сливаются" и производят голубые сверхгиганты. В новаторском исследовании, проведенном под руководством исследователя IAC Атиры Менон, международная команда астрофизиков-вычислителей и наблюдателей смоделировала подробные модели звездных слияний и проанализировала выборку из 59 ранних голубых сверхгигантов типа В в Большом Магеллановом облаке, галактике-спутнике Млечного Пути. Новорожденные звезды живут как голубые сверхгиганты на протяжении второй по продолжительности фазы жизни звезды, когда она сжигает гелий в своем ядре", - объясняет Менон. По словам Артемио Эрреро, исследователя IAC и соавтора статьи, "полученные результаты объясняют, почему голубые сверхгиганты находятся в так называемом "эволюционном разрыве" с классической физикой звезд, на этапе их эволюции, где мы не ожидали бы найти звезды".
Но могут ли такие слияния также объяснить измеренные свойства голубых сверхгигантов?
Ударная волна, которая образуется при отскоке оболочки, нагревает ее и вызывает столь сильное увеличение блеска звезды. Чтобы взорваться как сверхновая, массивная звезда должна пройти несколько стадий, в течение которых водород в ядре звезды постепенно выгорает и превращается в гелий, затем в углерод, кислород и далее до железа. Теория звездной эволюции говорит, что в конце жизни такая звезда проходит стадию голубого сверхгиганта , затем она становится звездой Вольфа—Райе , и только потом происходит взрыв. Теория и наблюдения показывают, что различия между двумя первыми стадиями значительны.
На стадии голубого сверхгиганта в ядре звезды еще горит водород, а сильный звездный ветер уносит оболочку. Продолжительность этого периода — порядка ста тысяч лет — очень мала по сравнению со временем жизни звезд. После этого горение водорода в ядре прекращается, и звезда представляет собой почти полностью обнаженное гелиевое, углеродное или азотное ядро — звезду Вольфа—Райе. Они показали, что эта последовательность может быть нарушена: голубой сверхгигант, минуя стадию звезды Вольфа—Райе, может взорваться как сверхновая, что не согласуется с существующей теорией звездной эволюции. Открытие было сделано большой командой ученых, работающих по программе Слоановского цифрового обзора неба SDSS.
Буквы «gj» в названии звезды означают ее порядковый номер: первая сверхновая, открытая в 2005 году носила буквы «аа», вторая — «ab» и так далее. Согласно этому правилу, SN 2005 gj должна быть 176-й сверхновой, открытой в 2005 году. Звезда-предшественник так называемая предсверхновая сверхновой SN 2005 gj взорвалась 22 сентября 2005 года. Наблюдения на VLT были проведены на 86-й и 374-й день после взрыва. Спектральное разрешение — это способность различать близкие по частоте сигналы.
Если разные части оболочки сверхновой или любой другой звезды движутся с разной скоростью, то мы будем наблюдать изменение частоты излучения, пропорциональное скорости эффект Доплера.
Также предположили наличие другого типа волн — когнитивных, они больше напоминают сейсмические волны на Земле. Этот тип волн рождается в недрах звезды. Взяв за основу данные, собранные космическими телескопами, ученые под руководством Доминика Боумана, сделали тщательное исследование звезд данного типа и заключили, что свечение почти всех голубых супергигантов является следствием гидродинамических и когнитивных волн, сконцентрированных на и поверхности. Эти волны рождаются в самых недрах звезд, это поможет астрономам лучше узнать об их строении. На данный момент о голубых супергигантах нам известно, что они богаты разного рода металлами.
Астрономы раскрыли секреты голубого супергиганта
Голубые сверхгиганты — это массивные звёзды, находящиеся в определённой фазе процесса «умирания». Внутренняя часть голубого сверхгиганта, который в три раза тяжелее нашего Солнца. Для голубых сверхгигантов характерен сильный звёздный ветер, и как правило, в своём спектре они имеют эмиссионные линии. О пропаже заявили астрономы Европейской южной обсерватории Голубой сверхгигант светил в миллионы раз ярче Солнца. Вновь образовавшиеся звезды существуют как голубые сверхгиганты в течение второй фазы своего существования, пока в их ядрах не закончится гелий".
Учёные нашли самую удалённую от Земли звезду и назвали её Икаром
Вновь образованные звезды живут как голубые сверхгиганты на протяжении второй по продолжительности фазы жизни звезды, когда в их ядре происходит горение гелия». → Новости астрономии, космоса, NASA и ESA на русском языке → Учёные установили, что «прародителем» гамма-всплеска GRB130925A был голубой сверхгигант. Анализ показал, что в большинстве случаев должны формироваться именно голубые сверхгиганты. Сравнив фотографии до и после взрыва, учёные убедительно показали, что взорвался не красный сверхгигант, как предсказывала теория, а массивная голубая звезда Sanduleak –69. Вновь образовавшиеся звезды существуют как голубые сверхгиганты в течение второй фазы своего существования, пока в их ядрах не закончится гелий".
Астрономы выяснили, как появляются голубые сверхгиганты
Вследствие этого, такие звезды, в прямом смысле этого слова, сгорают очень быстро. За период от 6 до 10 миллионов лет такие звезды расходуют полностью свои запасы водорода и сходят с основной последовательности. Эволюция голубых гигантов очень интересна, однако до конца не изучена и непонята астрономами. После того, как запасы водорода в ядре такой звезды исчерпываются, она переходит в фазу голубого сверхгиганта. Далее, как полагали раньше, для взрыва сверхновой голубому сверхгиганту необходимо прости стадию красного сверхгиганта, однако сверхновая SN 1978A, вспыхнувшая на окраине туманности Тарантул в Большом Магеллановом Облаке в мае 1987 года спутала ученым все карты. Дело в том, что взорвавшейся звездой оказался как раз голубой сверхгигант. Но это еще не все из разряда парадоксов.
Поэтому эти звезды являются редкими во Вселенной, и их изучение затруднено даже при помощи современных телескопов. До появления космических телескопов астрономы могли наблюдать всего лишь несколько голубых сверхгигантов в ночном небе, поэтому наши знания о звездах этого спектрального класса были весьма ограниченными. Астрофизик доктор Тамара Роджерс Tamara Rogers из Ньюкаслского университета, Соединенное Королевство, вместе со своей командой работает в течение последних пяти лет над моделированием таких звезд, пытаясь понять, почему их поверхность выглядит именно такой, какой мы ее видим в ходе наблюдений. Моделируя структуру звезд, команда предсказала, что гидродинамические гравитационные волны, подобные тем, что мы наблюдаем в океане, разбиваются у поверхности голубого гиганта. Кроме того, был предсказан второй тип волн.
Они предположили, что большинство этих звезд могли возникнуть в результате слияния двух звезд в двойной системе. Голубые сверхгиганты B-типа обладают уникальными характеристиками: они в десяки тысяч раз ярче и на 2-5 раз теплее солнца, их масса в 16-40 раз больше солнечной. Тем не менее, их продолжительность жизни относительно коротка, а частота встречаемости превосходит ожидаемую.
Находятся они только в молодых космических структурах, преимущественно в: рассеянных скоплениях; галактических рукавах; неправильных галактиках. Если рассматривать физическое появление данного феномена, то можно заметить, что температура поверхности обеспечивается за счёт скорости передвижения молекул, которые относятся к веществу тела. Чем выше данный показатель, тем скорее становится движение. Это существенно влияет на длину волн, которые проходят через вещество. В горячей среде они становятся короткими, а в холодной — более длинными.
В связи с тем, что между цветом и температурой сверхгиганта существует определённая взаимосвязь, то была создана специальная диаграмма Герцшпрунга-Рассела, выявляющая такие ценные параметры: массу; уровень свечения; возрастные особенности. По мере своего развития светило может менять цвет, становясь желтым или белым, подобно Полярной звезде.
Разгадана тайна голубых сверхгигантов: в недрах рождаются волны
| Ученые раскрыли уникальность звезды Ригель | Голубые сверхгиганты — самые яркие звезды в родительских галактиках, однако их эволюционный статус является давней проблемой звездной астрофизики. |
| «Хаббл» запечатлел голубую звезду-сверхгиганта V372 из туманности «Орион» / Хабр | В первый раз найдены наблюдательные свидетельства того, что голубые сверхгиганты могут быть прямыми предшественниками сверхновых звезд. |
| Голубой сверхгигант — последняя стадия перед взрывом сверхновой? | Ученые впервые смогли увидеть взрыв красного сверхгиганта и его коллапс, представшей сверхновой звездой. |
| Вдали от Млечного Пути найден голубой сверхгигант | Именно столько понадобится времени, чтобы весь водород голубого сверхгиганта превратится в гелий и другие элементы. |
| Голубой сверхгигант — Рувики | В пользу того, что голубой сверхгигант являлся предсверхновой для SN 2005 gj, говорит не только форма спектра, но и скорость звездного ветра, дувшего с его поверхности и. |
Синий сверхгигант
Ученые связывают знаменитую сверхновую 1987 года со странной голубой звездой-сверхгигантом. Узнайте правду о голубых звездах сверхгигантах, которую скрывали до сегодня! Для голубых сверхгигантов характерен сильный звёздный ветер, и как правило, в своём спектре они имеют эмиссионные линии.
Вот-вот взорвётся: Учёные взбудоражены внезапной вспышкой Бетельгейзе
| 2 бело-голубых сверхгиганта над центром на высоте 3143 | В результате наиболее достоверным был признан сценарий, при котором прародителем сверхновой является голубой сверхгигант, образованный слиянием двух звезд. |
| Синий сверхгигант | О пропаже заявили астрономы Европейской южной обсерватории Голубой сверхгигант светил в миллионы раз ярче Солнца. |
| Астрономы раскрыли секрет «голубых сверхгигантов» | Это голубой сверхгигант Икар, расстояние до которого исчисляется девятью миллиардами световых лет. |
| Раскрыта тайна происхождения голубых сверхгигантов — ярчайших звезд во Вселенной | Top Telegram | Новорожденные звезды живут как голубые сверхгиганты на протяжении второго по продолжительности этапа жизни звезды, когда в их ядре горит гелий," объясняет Менон. |
| Слияния звезд породили большую часть наблюдаемых голубых сверхгигантов | это металлические фабрики Вселенной до того, как они взорвутся как сверхновые. |
«Hubble» раскрыл тайну «пропавшей из виду» гигантской звезды
Создав модель структуры звезд, астрономы заключили, у поверхности супергиганта разбиваются гидродинамические гравитационные волны, которые визуально напоминают морские. Также предположили наличие другого типа волн — когнитивных, они больше напоминают сейсмические волны на Земле. Этот тип волн рождается в недрах звезды. Взяв за основу данные, собранные космическими телескопами, ученые под руководством Доминика Боумана, сделали тщательное исследование звезд данного типа и заключили, что свечение почти всех голубых супергигантов является следствием гидродинамических и когнитивных волн, сконцентрированных на и поверхности. Эти волны рождаются в самых недрах звезд, это поможет астрономам лучше узнать об их строении.
Получается своеобразный аналог линзы, через который можно рассматривать исключительно удалённые объекты. В данном случае гравитационной линзой выступило скопление галактик.
Оно случайно блуждает между Землей и удалёнными фоновыми объектами, обычно обеспечивая дополнительное увеличение примерно в 50 раз. Если же в скоплении линзирующей галактики по счастливой случайности оказался меньший, безупречно выровненный объект, то фон можно увеличить в 5 000 раз. Как часто бывает, открытие совершили случайно. Согласно расчётам, скоро свет от сверхновой должен был быть линзирован галактическим кластером MACS J1149, который располагается на расстоянии примерно в 5 млрд световых лет. Но пока сверхновая ещё не появилась в поле зрения, во время наблюдений астрономы с удивлением обнаружили в том же секторе новый источник света.
Голубые сверхгиганты представляют собой самые яркие звезды в своих галактиках, из-за чего их удобно использовать для оценки свойств галактик, например , соотношения звездной массы галактики и металличности. Однако природа этих звезд В-типа массой от 16 до 40 масс Солнца остается предметом споров среди астрофизиков, причем эволюционные модели одиночных звезд объясняют общие свойства популяции хуже, чем модели слияния двух звезд.
В частности, природу сверхгиганта, ставшего прародителем сверхновой SN 1987A, можно объяснить через медленное слияние красного сверхгиганта со своим компаньоном — звездой главной последовательности. Группа астрономов во главе с Атирой Менон Athira Menon из Канарского института астрофизики представила новые доказательства того, что большая часть голубых сверхгигантов может возникать при слиянии звезд.
Пока же о ней известно лишь, что она значительно крупнее и массивнее Солнца, а светимость превосходит солнечную в несколько раз. По всей видимости, сегодня астрономы наблюдают Икар более молодым, чем наше Солнце сегодня. И — в этом парадокс Вселенной — скорее всего, сейчас этой звезды уже нет. Жизнь голубых сверхгигантов обычно достаточно коротка. Быстро сжигая водород, они неминуемо приближаются к своему апокалипсису — вспышке сверхновой. Так что сейчас на месте Икара, скорее всего, компактная, быстро вращающаяся нейтронная звезда.