4 года назад
Нету коментариев

До сих пор речь шла о газовых туманностях — остатках сверхновых как расширяющихся оболочках, сброшенных звездой при взрыве. Что же стало после взрыва с самой звездой?

В 1967 г. был открыт первый радиопульсар — ней­тронная звезда, излучающая импульсы радиоволн, раз­деленные строго постоянным интервалом времени. Опять же первым радиопульсаром, обнаруженным в пределах остатка Сверхновой (она относится к I типу), был пульсар 0532 + 21 в Крабовидной туманности. Этот пульсар и до сих пор остается самым короткопериодическим — импульсы излучения следуют друг за другом с интервалом 0,033 с. Удалось обнаружить радиопуль­сар и в остатке Сверхновой II типа Vela X; период это­го пульсара 0,089 с.

Именно пульсары (нейтронные звезды) и должны являться теми телами, что остались на месте взорвав­шихся звезд. Нет сомнений в том, что пульсары 0532+21 и 0833—45 связаны с остатками, на которые они проецируются. Особенно четко эта связь видна на при­мере пульсара в Крабовидной туманности. Период из­лучения пульсара увеличивается ежегодно на 1,33•10-5 с. Поскольку пульсар — вращающаяся нейтрон­ная звезда, а период пульсаций — это период ее вра­щения вокруг оси, то постоянное увеличение периода говорит о том, что вращение звезды тормозится, ее «вращательная» энергия уменьшается. Пульсар 0532+21 ежесекундно теряет на торможение около 1038 эрг. Эта величина того же порядка, что и полное излучение Крабовидной туманности. Примерно столько же энергии нужно и для того, чтобы ускорять расширение Крабо­видной туманности. Таким образом, разрешились проб­лемы как инжекции релятивистских электронов в Крабовидную туманность, так и ее высокого магнитного по­ля — во всем «виновата» активность пульсара.

Пульсары 0532 + 21 и 0833—45 единственные, кото­рые одновременно являются источниками и пульсиру­ющего оптического, и пульсирующего рентгеновского излучений. Природа излучения пульсаров до сих пор еще не вполне ясна. Однако для нас пока важным яв­ляется то, что после взрыва звезды и сброса ее газо­вой оболочки может возникнуть релятивистский объ­ект — нейтронная звезда. Размеры нейтронной звезды около 10 км при массе до 2—3 Мс, так что плотность вещества в недрах нейтронной звезды достигает значе­ний 1015 г/см3. Для того чтобы с поверхности нейтрон­ной звезды улететь в межзвездное пространство, нужно развить скорость около 100 000 км/с. Гравитационная энергия нейтронной звезды достигает 1053 эрг, и, сле­довательно, если нейтронная звезда рождается при сжа­тии ядра обычной звезды, то около 1053 эрг должно ка­ким-то образом выделиться и излучиться в межзвездное пространство. Это значительно больше, чем регистри­руемая энергия при вспышке Сверхновой.

Однако проблема связи вспышек Сверхновых с об­разованием нейтронных звезд далеко не проста. Во-пер­вых, лишь в двух остатках из 130 обнаружены пульса­ры — нейтронные звезды. Во-вторых, вблизи от уже из­вестных пульсаров (их сейчас больше 300) нет туман­ностей — остатков вспышек Сверхновых. Эти факты нуждаются в объяснении, и мы остановимся на них позднее более подробно.

Есть, однако, несколько случаев, когда образование нейтронной звезды можно косвенно связать со вспыш­кой Сверхновой. В Галактике находится более 100 яр­ких переменных точечных источников рентгеновского из­лучения. Они концентрируются к галактической плоско­сти и обладают светимостью до 1038 эрг/с. Около 20 та­ких источников отождествлены с оптическими звезда­ми — от сверхгигантов до карликов. Рентгеновское из­лучение возникает вблизи этих звезд и, видимо, связа­но с наличием невидимой в оптические телескопы звез­ды — компонента двойной системы. Невидимыми компонентами, как сейчас известно, являются в большинст­ве случаев нейтронные звезды.

В окрестности интенсивных точечных рентгеновских источников также не обнаружено остатков Сверхновых. Но орбиты, по которым движутся около общего центра масс оптический и рентгеновский компоненты, в неко­торых случаях представляют собой не окружность, а эллипс. Причиной вытянутости орбиты может быть взрыв одной из звезд, приведший к вспышке Сверхно­вой. Ведь даже при строго симметричном взрыве масса звезды быстро уменьшается, и орбита становится эл­липтической. Поэтому обнаружение заметных эксцент­риситетов орбит у двойных систем с релятивистскими компонентами служит аргументом в пользу того, что в системе взорвалась звезда. Например, орбита в систе­ме 4U 0115 + 63, состоящей из массивной звезды и ней­тронной звезды — рентгеновского пульсара, обладает эксцентриситетом 0,34, а двойная система, в которую входит радиопульсар 1913+16, имеет эксцентриситет 0,61.

В некоторых случаях после взрыва звезды может возникнуть еще более уникальный объект — черная дыра. Черные дыры — это неудержимо коллапсирующие объекты. Никакое излучение не может покинуть черную дыру, и узнать о ее существовании можно лишь косвенными методами, наблюдая, например, рентгенов­ское излучение газа, падающего на черную дыру.

В заключение обзора наблюдений вспышек сверх­новых и их остатков нельзя не сказать об уникальном феномене — объекте SS 433. Этот оптический объект (14m) обнаружен почти в самом центре остатка Сверх­новой W 50. Уникальная особенность объекта SS 433 за­ключается в том, что он является источником двух уз­ких струй плазмы, движущихся в противоположных на­правлениях со скоростями около 80 000 км/с. Физиче­ская природа объекта неизвестна — не ясно, является он нейтронной звездой, черной дырой или еще чем-то экзотическим. Скорее всего, речь все же идет о прояв­лении необычной активности в окрестности нейтронной звезды. Как бы то ни было, связь объекта SS 433 с ос­татком Сверхновой несомненна, она прослеживается по многим признакам, а главное — в геометрии остатка ясно видна асимметрия, направление которой совпадает с направлением движения струй плазмы. Более того, объект SS 433 способен в принципе обеспечить всю энер­гетику остатка W 50. Кинетическая энергия струй до­стигает 1040 эрг, и за несколько десятков тысяч лет та­кой объект мог выделить до 1051 эрг, т. е. величину, сравнимую с энергией взрыва звезды при вспышке Сверхновой. Несомненно, что дальнейшие наблюдения SS 433 и остатка W 50 прольют свет на многие явления, связанные со взрывами звезд.