Физики создали модель сверхновой Бетельгейзе

Благодаря тому, что его яркость недавно упала до самой низкой отметки за последние сто лет, многие космические энтузиасты взволнованы тем, что Бетельгейзе может превратиться в сверхновую, взорвавшись в ослепительной вспышке, которая может быть видна даже при дневном свете.

Знаменитая звезда на плече Ориона встретит свою гибель в течение следующего миллиона лет (практически пара дней по космическому времени), а ученые утверждают, что ее затемнение происходит из-за пульсации звезды. Это явление относительно распространено среди красных сверхгигантов, и Бетельгейзе десятилетиями находится в этой группе.

Исследователи из Калифорнийского университета уже сделали прогнозы относительно яркости сверхновой, которая может возникнуть, когда взорвется пульсирующая звезда, подобная Бетельгейзе. Более ранние модели проще, потому что не включают зависящие от времени эффекты пульсаций.

Когда звезда размером с Бетельгейзе исчерпывает материал, она теряет внешнее давление, которое удерживало ее от коллапса под собственным огромным весом. В результате коллапс ядра происходит за полсекунды - гораздо быстрее, чем требуется, чтобы заметить поверхность звезды и пухлые внешние слои.

Когда железное ядро ??разрушается, атомы распадаются на электроны и протоны. Они объединяются, чтобы сформировать нейтроны, и в процессе выпускают нейтрино. Обычно нейтрино едва взаимодействуют с другим веществом. Но сверхновые являются одними из самых мощных явлений во вселенной. Количества и энергии нейтрино, образующихся в коллапсе ядра, настолько велики, что даже учитывая, что только малая часть сталкивается со звездным материалом, этого более чем достаточно, чтобы запустить ударную волну, способную взорвать звезду.

В результате ударная волна сталкивается с внешними слоями звезды с ошеломляющей энергией, создавая взрыв, который может на короткое время затмить всю галактику. Взрыв остается ярким в течение примерно 100 дней, пока ионизированный водород соединится с потерянными электронами и снова станет нейтральным. Это происходит изнутри внутрь, поэтому астрономы будут наблюдать сверхновую глубже и глубже с течением времени, пока свет из центра не уйдет.

Характеристики сверхновой меняются в зависимости от массы звезды, полной энергии взрыва и ее радиуса. Это означает, что пульсация Бетельгейзе делает предсказание её взрыва намного сложнее.

Исследователи обнаружили, что если вся звезда пульсирует в унисон, сверхновая будет вести себя будто Бетельгейзе была статической звездой с заданным радиусом. Но разные слои звезды могут колебаться друг против друга: внешние слои расширяются, а средние слои сжимаются, и наоборот.

Для простого случая пульсации модель команды дала результаты, аналогичные моделям, которые не учитывали пульсацию. «Это просто похоже на сверхновую от большой звезды или меньшей звезды в разных точках пульсации», - объясняет Голдберг. «Когда пульсации более сложные, когда что-то движется вместе с движением, тогда наша модель действительно производит заметные различия».

В этих случаях, когда свет выходит из более глубоких слоев взрыва, выбросы будут выглядеть как результат сверхновых звезд разных размеров.