Что такое сверхновые типа 1А?

Сверхновая обычно рассматриваются как последняя стадия жизни массивной звезды. Когда у массивных звезд заканчивается топливо для термоядерного синтеза, они коллапсируют под действием собственной гравитации, а затем взрываются как сверхновые.

Интересно, что существуют разные типы сверхновых. Один из этих типов, названный сверхновыми типа Ia (1A), не связан с гравитационным коллапсом массивной звезды. В этом случае они вызваны взрывом белых карликов.

Белые карлики — это остатки звезд. Это одна из последних стадий, которых звезды, подобные нашему Солнцу, достигают после того, как исчерпают свое топливо.

Белые карлики образуются как прямой результат того факта, что сжать атомы вместе чрезвычайно трудно. Между отдельными атомами существует давление, известное как давление вырождения электронов. Именно это давление удерживает атомы друг от друга, и без него большая часть материи во Вселенной разрушилась бы сама по себе.

Белый карлик формируется, когда солнцеподобная звезда коллапсирует под действием собственной гравитации, но не может преодолеть давление вырождения электронов. Таким образом, белые карлики довольно малы, большинство из них примерно такого же размера, как Земля. Однако они чрезвычайно плотны и обычно содержат около одной солнечной массы.

У всех белых карликов есть одна общая черта: предел их массы. Существует точка, в которой давление вырождения электронов будет преодолено, и, следовательно, существует верхний предел массы для каждого белого карлика.

Этот предел, называемый пределом Чандрасекара, примерно в 1,44 раза превышает массу Солнца. Любой белый карлик, превышающий этот предел, подвергнется неуправляемой термоядерной реакции и взорвется как сверхновая типа Ia.

Типичная визуальная абсолютная звездная величина сверхновых типа Ia составляет Mv = -19,3 (примерно в 5 миллиардов раз ярче Солнца) с небольшими вариациями.

Как белые карлики увеличивают свою массу?

Поскольку белые карлики не могут превышать массу в 1,44 массы Солнца, они, как правило, формируются из звезд с меньшей массой.

Тогда как именно белый карлик превысит этот предел и станет сверхновой? Один из способов увеличить массу белого карлика — это украсть материал у другой звезды.

Если белый карлик вращается вокруг другой звезды, его гравитационное притяжение может постепенно забирать материал у этой другой звезды, увеличивая общую массу белого карлика. Если белый карлик получит достаточно материала и превысит 1,44 массы Солнца, он взорвется как сверхновая типа Ia.

Стандартные свечи

Сверхновые типа Ia оказались одним из самых полезных инструментов для расчета огромных расстояний во вселенной.

Поскольку у всех белых карликов один и тот же верхний предел массы, каждая сверхновая типа Ia также будет иметь примерно одинаковую выходную энергию.

Она позволяет легко определить, насколько ярки сверхновые типа Ia, и, зная их точную яркость, астрономы могут точно рассчитать, как далеко они находятся.

Это делает сверхновые типа Ia одними из лучших стандартных свечей в астрономии, и они использовались для определения расстояний до других галактик, а также для определения того, насколько быстро расширяется Вселенная.