Наднові зорі — Енциклопедія Сучасної України

Наднові зорі

НАДНОВІ́ ЗО́РІ Наднова або Супернова (SN та SNe) – потужний зоряний вибух, що проявляє себе збільшенням світності майже у всіх спектральних діапазонах. Під час вибуху зоря різко збільшує свою яскравість на 4–8 порядків (на 10–20 зоряних величин) із дальшим порівняно повільним згасанням спалаху. Пікову оптичну світність Наднової порівнюють зі світністю цілої галактики, вона може зменшуватись протягом кількох тижнів або місяців. Як правило, Н. з. спостерігають, коли подія вже відбулася і згенероване у процесі вибуху випромінювання досягло Землі. Ця короткочасна астроном. подія відбувається на завершал. стадіях еволюції масив. зорі або коли всередині білого карлика чи зорі на пізніх стадіях еволюції запускаються процеси нуклеосинтезу на важких ядрах. Такий процес вивільнює колосал. енергію. При цьому внутр. частини масив. зорі-попередника змінюють свій фіз. стан, перетворюючись у нейтронну зорю (пульсар), якщо маса зорі до вибуху становила понад 8 соняч. мас (M☉), або чорну діру масою понад 5 M☉ при масі зорі понад 20 M☉. За певних умов зоря може повністю зникнути. В усіх випадках спалах Наднової зумовлює появу удар. хвиль у навколиш. міжзоряному просторі, що можуть проявляти себе у вигляді видимих оболонок газу і пилу. Такі утворення інтерпретують як залишки Наднової. Зокрема, 1054 на місці Наднової у сузір’ї Тельця спостерігали Крабоподібну туманність, у центрі якої розташ. пульсар. При цьому ударні хвилі, що генеруються Надновими, можуть зумовити утворення нових зір або навіть започаткувати епоху зореутворення у великому об’ємі Галактики.

Феноменологічно подія Наднової в деяких аспектах подібна до явища Нових зір, але вони відрізняються як фізикою процесів, так і енергетикою. Саме додавання префікса над- зумовлене відмінностями Наднових від Нових, зокрема світність останніх на багато порядків менша. В астрономії такі зорі почали розрізняти в 1930-х рр. Термін «Супернова» 1931 запропонували нім. астроном В. Бааде та амер. вчений Ф. Цвіккі. Явище Наднової є рідкіс. подією в житті Галактики. Впродовж ос­тан. тисяч років у нашій Галактиці спостерігали лише три події Наднових, що могли бути видимі неозброєним оком. Вважають, що останньою безпосередньо спостережуваною у Молочному Шляху була Наднова Кеплера (1604), але виявлено і кілька залишків пізніших Наднових. Спостереження Наднових у ін. галактиках свідчать про те, що вони трапляються в них (а значить і в нашій Галактиці), в середньому приблизно 3 рази на кожне століття. Ці Наднові майже завжди можна було б спостерігати за допомогою сучас. астроном. телескопів. Найсвіжішою видимою неозброєним оком Надновою був SN 1987 A – вибух синьої масив. зорі у Великій Маґеллановій Хмарі, супутнику Молочного Шляху.

Теор. дослідж. показують, що більшість Наднових зумовлена одним із двох осн. механізмів: раптовим повтор. запуском ядер. синтезу у виродженій зорі або раптовим гравітац. колапсом масив. ядра зорі. У першому класі подій т-ра об’єкта підвищується достатньо, щоб викликати швидкий ядер. синтез на важких ядрах. Серед причин – накопичення матеріалу із супутника через акрецій. диск або злиття двох зір. У випадку масив. зорі її ядро може зазнати раптового колапсу, вивільнивши гравітац. потенц. енергію у вигляді Наднової. За характером спектра побл. епохи максимуму розрізняють два типи таких зір. Наднові 1-го типу відрізняються неперерв. спектром, в якому не видно ніяких ліній; пізніше з’являються у спектрі лінії поглинання, сильно розширені; при її спалаху від зорі відривається оболонка з масою, сумірною з 0,3–1 M☉, що розширюється в міжзоряний простір. Наднові 2-го типу характеризуються спектром, багатим водневими лініями; їхня світність змінюється в широких межах, а після максимуму спадає різкіше, ніж у Наднових 1-го типу. Більшість Наднових утворюються при колапсі (або вибуху) білих карликів. Оскільки всі білі карлики схожі один на одного, Наднові мають приблизно однакові зоряні величини в будь-якій галактиці, що дає змогу астрономам визначати відстані до них. Відзначають, що в еліптич. галактиках, що складаються з маломасив. червоних зір, спалахують Наднові 1-го типу. У спірал. галактиках, де в рукавах багато молодих масив. надгігантів спектрал. класів О і В, спалахують Наднові 2-го типу. Під час колапсу ядра Н. з. лише 1 % енергії вивільняється у формі квантів світла та кінетич. енергії викинутої матерії. Решта ж 99 % енергії вивільняється у вигляді нейтрино. Внаслідок вибухових процесів Наднових у міжзоряний простір може викидатися велика кількість зоряної речовини, до кількох соняч. мас, зі швидкістю до кількох відсотків швидкості світла. Наднові є осн. джерелом елементів у міжзоряному й у міжгалакт. середо­вищах, від кисню до рубідію. Залишки Супернової можуть бути осн. джерелом косміч. променів. Уважають, що Наднові можуть створювати гравітац. хвилі, хоча донині ці хвилі були виявлені лише як наслідок злиття чорних дір та нейтрон. зір.

Я. В. Павленко

Статтю оновлено: 2020

Покликання на статтю
Я. В. Павленко . Наднові зорі // Енциклопедія Сучасної України: електронна версія [веб-сайт] / гол. редкол.: І.М. Дзюба, А.І. Жуковський, М.Г. Железняк та ін.; НАН України, НТШ. Київ: Інститут енциклопедичних досліджень НАН України, 2020. URL: https://esu.com.ua/search_articles.php?id=70882 (дата звернення: 16.10.2021)