Разделы

Наука

Собственный гул разносит звезды в клочья

Механизм взрыва звезд радикально переосмыслен – выяснилось, что важнейшим фактором коллапса звезды является звук. Новое открытие заставит по-новому взглянуть на странные и пугающие процессы, наблюдаемые в последние годы на Солнце.
Группа ученых из аризонского университета под руководством Эдама Барроуза (Adam S. Burrows) отыскала ключевой фактор, необходимый для понимания процессов, ведущих к фактически мгновенной гибели звезды. Им оказался звук. Звуковые волны, генерируемые в недрах гибнущей звезды, оказываются настолько сильны, что им под силу разорвать звезду на части. «Этот процесс способен стать совершенно новой парадигмой сверхновых», - полагает сам д-р Барроуз.

Современная наука полагает, что взрыв сверхновой происходит в результате выработки ее «горючего», после чего она «схлопывается» – коллапсирует – под действием собственной тяжести. На этапе коллапса возникает новое ядро звезды – нейтронное, при этом образуется ударная волна. Доминирующая в настоящее время теория полагает, что энергию ударная волна получает от потока нейтрино, образующихся в ядре звезды. Однако эти частицы, уносящие в космическое пространство более 99% энергии сверхновой, вследствие этого практически не передают энергии самой ударной волне. Вследствие этого в большинстве моделей она гасится, не успев разорвать звезду в клочья.

Правда, ранее при моделировании сверхновой стадию формирования нейтронного протоядра и связанные с этим процессы ученые просто оставляли без рассмотрения. Группа Барроуза, сообщает журнал «Sky and Telescope», решила рассмотреть также и этот этап, поступившись скоростью проведения вычислений. Благодаря этому им удалось обнаружить новый механизм разрушения звезды, способный разнести ее на куски. Для этого ученые построили математическую двумерную модель коллапсирующей не вращающейся звезды массой в 11 масс Солнца.

Коллапсирующее вещество падает на формирующееся нейтронное ядро асимметрично. При этом ядро начинает осциллировать, вибрируя наподобие исполинского динамика и преобразуя гравитационную энергию падающего вещества в акустические волны, распространяющиеся на диаметрально противоположную сторону звезды. Звуковые волны при этом «наталкиваются» друг на друга, образуя сверхмощные ударные волны. Их энергии и импульса, как показали вычисления, вполне достаточно, чтобы не только разорвать звезду на куски, но и отбросить их в космическое пространство с огромной скоростью.

Независимая группа под руководством Дж. Крейга Уилера (J. Craig Wheeler) из техасского университета в г. Остин, анализировавшего генерацию звуковых волн под действием магнитного поля ядра звезды, также пришла к выводу о чрезвычайно важности акустического механизма в ее разрушении. «Наша работа также выявила значение акустического механизма в качестве важнейшего фактора, - говорит д-р Уилер. – Полагаю, что здесь мы имеем дело с чем-то новым и важным».

#gallery#
«Уже давно в этой области не появлялось ничего действительно нового, - полагает Стэн Е. Вузли (Stan E. Woosley) из калифорнийского университета в г. Санта-Круз. – Результаты вычислений должны быть подтверждены другими группами, их необходимо провести для звезд различных типов, но самое главное – в трех измерениях».

Неожиданно выявившаяся мощь акустических волн в звездах способна существенно повлиять и на наши представления о собственном светиле. В последнее время все чаще высказываются предположения о том, что отмечаемое нарастание активных процессов на Солнце может иметь экстарординарный характер. Понимание новых механизмов гибели звезд позволит понять, встает ли перед человечеством новой угрозой.

Короткая ссылка