Сверхновая угроза из космоса
Рядом с Солнечной системой может взорваться «бомба» невиданной мощности
В мае американские ученые опубликовали результаты исследований вспышки сверхновой SN 2006gy, находящейся в галактике, удаленной от Земли на 240 млн световых лет. Как оказалось, этот взрыв вышел за рамки существующей теории эволюции звезд и не мог быть объяснен существующими математическими моделями. Астрономам пришлось разрабатывать новые гипотезы жизни некоторых звезд-гигантов на конечном этапе их развития. Получилось, что стареющие звезды могут взрываться в любой момент, выделяя в сотни раз больше энергии, чем считалось до сих пор. Более того, подобная катастрофа может произойти уже завтра в непосредственной близости от Земли.
Вспышка сверхновой SN 2006gy была зарегистрирована в сентябре прошлого года в галактике NGC 1260 одним из телескопов, сканирующих небо в рамках программы контроля за астероидной опасностью. По оценкам астрономов, масса погибшего голубого гиганта превосходила солнечную в 150 раз, а его абсолютная светимость и выделенная энергия были самыми большими за всю историю наблюдений за звездами.
«Это был чудовищный взрыв с энергией в 100 раз больше, чем у обычной сверхновой, — заявил руководитель группы исследователей университета Калифорнии в Беркли Натан Смит. — В ранней Вселенной такие случаи были нередки. Но сейчас мы видим нечто подобное в первый раз».
Помимо рекордных величин по мощности взрыва в обнаруженной сверхновой оказалась скрыта интересная загадка. Согласно существующей теории эволюции звезд голубой гигант просто не должен был взрываться. «В данном случае сверхновая оказалась слишком яркой, и астрономы еще до конца не поняли, почему это произошло, — рассказывает РБК daily заведующий отделом нестационарных звезд Института астрономии РАН доктор физико-математических наук Николай Чугай. — Такие огромные звезды взрываются чрезвычайно редко, и пока не существует четких математических моделей, описывающих все процессы, происходящие внутри звезды на стадии, предшествующей взрыву. Мы многое еще не понимаем до конца».
Существует две разновидности сверхновых, которые различаются по механизму взрыва и по массам исходных звезд. Есть так называемые термоядерные сверхмалые, которые представляют результат взрыва белого карлика с массой 1,4 массы Солнца. Их эволюция более или менее понятна. Но есть большая группа сверхновых, которые в шесть-семь раз превышают термоядерные. В конце жизненного цикла в массивных звездах образуется плотное железное ядро, нагретое до температуры 10 в степени 10 по Kельвину. После того как в массивных звездах выгорает все «топливо», они, испытывая дефицит энергии, начинают сжиматься под действием собственной гравитации. Внутреннее давление не может компенсировать силу притяжения сверхмассивного ядра. И происходит внезапное обрушение звезды на центр. Этот процесс приводит к сбросу внешней оболочки. Происходит взрыв.
Образующаяся во время него энергия сравнима с энергией, выделяемой Солнцем в течение миллиарда лет. А излучаемый свет сверхновой в видимой части спектра сравним со светом целой галактики. После чего из остатков звезды начинает формироваться черная дыра или нейтронная звезда.
По утверждениям специалистов Национального агентства США по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA), в случае с SN 2006gy все происходило совсем иначе. По какой-то причине гамма-излучение ядра звезды было столь мощным, что стало образовываться антивещество (частицы с противоположным знаком заряда). На их создание было затрачено слишком много энергии. В результате чего баланс между силой гравитации и внутренним давлением звезды нарушился, и вещество обрушилось на ядро. Произошел взрыв чудовищной силы. Кроме того, антивещество вновь вступило во взаимодействие с обычным веществом, что привело к их взаимному поглощению (аннигиляции) с выбросом гигантской энергии. Появление антивещества и могло стать тем детонатором, который дал команду на взрыв.
Эта существенная доработка в теории эволюции звезд была предложена группой Натана Смита из Университета Калифорнии в Беркли совместно с NASA и вскоре будет опубликована в ближайшем выпуске официального вестника американского астрономического общества Astrophysical Journal. В соответствии с ней подобная судьба может быть уготована практически любой звезде, сравнимой по массе с SN 2006gy. Правда, таких гигантов не столь уж много во Вселенной, но несколько претендентов на взрыв находится в нашей галактике, в непосредственной близости от Солнечной системы. «В первую очередь это звезда Эта в созвездии Киля, которая светит на южном небе, — рассказывает старший научный сотрудник Государственного астрономического института им. Штернберга МГУ Дмитрий Цветков. — Есть еще красный гигант — Альфа Ориона. Обе они находятся поблизости и могут взорваться в любой момент».
Звезда Эта находится от нас на расстоянии 7,5 тыс. световых лет, или 2300 парсеков (1 парсек, или 3,26 световых года, — это примерное расстояние до ближайшей к нам звезды Проксима Центавра). По своим размерам она близка к SN 2006gy и по некоторым косвенным факторам ведет себя примерно так же. В 1841—1843 годах она неожиданно увеличила яркость, сбросив часть вещества, из которого сформировалась туманность Гомункулус. Вероятнее всего, следующим этапом станет взрыв, мощность которого, возможно, приблизится к SN 2006gy. Произойти звездное шоу может в любой момент: даже завтра или через пару сотен лет. После взрыва при взгляде с Земли она будет выглядеть словно громадный фонарь в небе. Уличное освещение не понадобится.
Ночью появятся тени, и можно будет даже читать мелкий текст в газете. Светить такая звезда может в течение нескольких месяцев. После чего превратится в туманность.
«Для Земли звезда Эта не представит никакой опасности, — продолжает Николай Чугай. — Безопасное расстояние в этом случае составляет примерно 100 парсеков. Это граница, где разлетающаяся оболочка звезды тормозится о межзвездный газ. Но если какая-то гипотетическая звезда взорвется ближе этого предела, то человечеству придется несладко, а Земля может оказаться внутри расползающейся туманности». «Но это не главная опасность, — добавляет Дмитрий Цветков. — При вспышке сверхновой нам больше угрожают частицы с высокой энергией и жесткое рентгеновское излучение. Повысится радиационный фон космического излучения, что неизбежно отразится на ионосфере. Начнутся перебои в работе электроники и радиосвязи. После чего мы будем всегда видеть расползающееся облако, которое поглотит всю Солнечную систему».
В итоге туманность будет выглядеть как яркая цветная полоса на небосводе, за которой спрячется очень большая часть звездного неба. Если же звезда взорвется на расстоянии всего 5—7 парсеков, то это неминуемая смерть для большей части видов животных и растений. Резко повысится радиационной фон на Земле. По сути, мы получим Чернобыль планетарного масштаба. «Вероятность такого взрыва, впрочем, очень мала, — считает Николай Чугай. — Сверхновые в нашей Вселенной вспыхивают нечасто. По теории эволюции они должны появляться один раз в 50—100 лет. Несмотря на это, вероятность взрыва хоть и мала, но все же существует». О чем и свидетельствует усовершенствованная благодаря взрыву SN 2006gy теория эволюции звезд.
