Сверхгиганты - массивные звезда, определяют эволюцию космоса

Голубые сверхгиганты – какие тайны они хранят?

Словосочетание “голубой сверхгигант” каждый может понимать в меру своей испорченности. Однако это вполне реальный астрономический термин, обозначающий редкие, малопонятные пока небесные тела, изучение которых может объяснить механизм образования звезд и галактик. И совсем недавно учёным впервые удалось заглянуть в голубые сверхгиганты.

Ригель (голубой сверхгигант) и туманность IC 2118, которую он освещает. Автор: Robert Gendler [CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0)]
Ригель (голубой сверхгигант) и туманность IC 2118, которую он освещает.
Автор: Robert Gendler [CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0)]
В современной классификации звезд их заявленный цвет определяется температурой. Многие знают, что самая горячая часть пламени – голубая. Точно такой же цвет имеют и наиболее раскалённые светила Вселенной. А сверхгиганты, как это и следует из их названия, огромны – их масса раз в 10 раз превышает таковую нашего Солнца. Они намного ярче и горячее звезд среднего размера и, если бы не были крайне редки, заметно выделялись бы на ночном небе. Эти светила сгорают очень быстро по космическим меркам – их жизнь длится от нескольких десятков до пары сотен миллионов лет. Для сравнения – у Солнца этот срок составляет около 10 миллиардов лет. Именно мимолётность существования голубых сверхгигантов сильно затрудняет их изучение.

После появления нового поколения телескопов, находящихся как на Земле, так и в космосе, исследователям удалось внимательно понаблюдать их снаружи, однако внутренние процессы оставались малоизученными. В этой связи на вооружение были взяты методы компьютерного симулирования, которые становятся всё популярнее в последние годы. Совместная исследовательская группа учёных из Университета Ньюкасла (Англия) и Лёвенского католического университета (Бельгия) использовала для этой цели фотометрические данные, собранные космическими телескопами “Кеплер” и TESS. Эти станции искали экзопланеты внутри Млечного пути, непрерывно следя за сотнями тысяч наиболее ярких звезд. Что, естественно, обозначает получение огромного массива информации, которым при желании могут воспользоваться учёные, изучающие подобные светила. Эти данные могут подтвердить или опровергнуть те или иные гипотезы о физическом поведении этих небесных тел.

Гамма Ориона, Алгол B и Солнце (в центре). Автор: Paul Stansifer, and User:84user (see "source") [CC BY-SA 3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)]
Гамма Ориона, Алгол B и Солнце (в центре).
Автор: Paul Stansifer, and User:84user (see “source”) [CC BY-SA 3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)]
Сверхчувствительные детекторы телескопов позволили увидеть ранее неизвестное явление – характерное переливающееся мерцание голубых сверхгигантов. Или, если выразиться по-научному, когерентные пульсации, указывающие на то, что эти звезды колеблются внутренними гравитационными волнами. Которые, кстати, не надо путать с другим феноменом, носящим в русском языке ровно такое же название и относящимся к теории гравитации. В данном случае гравитационными волнами называются возмущения внутри вещества под воздействием силы тяжести. Представьте себе воду, движущуюся в том или ином направлении энергией ветра. Она в это же самое время испытывает и силу тяжести, что, благодаря физическим свойствам воды и другим факторам, даёт возмущения – волны.

Подобные явления непрерывно происходят в океанах и атмосфере нашей планеты. И, как оказывается, похожие процессы идут и внутри голубых сверхгигантов! Проведя анализ имеющихся данных, упомянутая группа учёных выявила в них широкий спектр низкочастотных гравитационных волн этого типа. Они взбираются сквозь “тело” звезды и разбиваются на её поверхности, совсем как океанские валы о берег. Среди них есть так называемые “стоячие волны“, которые по своим свойствам очень похожи на сейсмические, генерируемые землетрясениями.

Более высокая мода стоячей волны на упругом диске. Автор: Oleg Alexandrov
Более высокая мода стоячей волны на упругом диске.
Автор: Oleg Alexandrov

Данное открытие означает, что теперь исследователи могут “покопаться” в голубых сверхгигантах с помощью астросейсмологии. Изучение этих частот позволит понять химию и физику тех процессов, которые происходят внутри этих звезд, в том числе и в ядре. Эти расчеты, возможно, покажут, как в звездах образуется металл и как он перемещается в них. Это важно хотя бы потому, что голубые сверхгиганты считаются своеобразными металлургическими комбинатами Вселенной. Именно они производят большую часть химических элементов, стоящих в периодической таблице после гелия.

Однако ещё более существенным кажется то, что можно будет узнать о конце жизненного цикла этих звёзд. Они погибают очень ярко – взрываясь сверхновыми, рождающими черные дыры или нейтронные звезды. И то, что разлетается по космосу, и то, что остается на месте, оказывает огромное влияние на образование других светил и судьбу близлежащих окрестностей. По словам учёных, массивные звезды, к числу которых относятся и голубые сверхгиганты, определяют эволюцию космоса.

Результаты этого и похожих исследований позволяют по-новому взглянуть на потенциальные сверхновые. Использование астеросейсмологии для получения высокоточных моделей их старения, происходящих внутри процессов, вращения, переноса углового момента, внутреннего смешения, возможно, позволит предсказывать дату их смерти и то, что будет выброшено ими во Вселенную. Ну и, наверное, это также может рассказать о том, как формировались уже существующие звёзды и галактики.

Text.ru - 100.00%

Поделиться ссылкой:

А Вы смотрели:  Теория существования обитаемых планет
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector