Русская Википедия:Столкновение звёзд
Шаблон:О Столкновение звёзд — процесс, при котором две звезды приближаются друг к другу и под действием силы тяжести сливаются в один объект большего размера[1]. По расчётам астрономов, такие события происходят в шаровых скоплениях нашей Галактики примерно раз в 10 тыс. лет[2]. Только недавно учёные смогли наблюдать столкновение звёзд[3]. Серия звёздных столкновений внутри плотного скопления за короткий период времени может привести к возникновению чёрной дыры[4].
Астрономические объекты, участвующие в столкновениях
Любая звезда во Вселенной может столкнуться с другой звездой, независимо от того, она ещё «живая» (процессы термоядерного синтеза все ещё происходят в ядре) или уже «мертва» (процессы синтеза уже исчерпали себя). Такими объектами могут быть: белые карлики, нейтронные звезды, чёрные дыры, звезды главной последовательности, гиганты и сверхгиганты. Разница в типах звёзд, в их массе, температуре и радиусе приводит к различным типам столкновений или слияний[2].
Типы звёздных столкновений и слияний
Сверхновая типа 1A
Белые карлики — это остатки маломассивных звёзд. Если белый карлик входит в состав двойной системы, то в результате аккреции он может перетаскивать вещество с звезды-спутника (это может быть как красный гигант, так и звезда главной последовательности). Таким образом, масса белого карлика может превысить предел Чандрасекара, что приводит к его гравитационному коллапсу и к последующему взрыву сверхновой типа Ia. Однако когда два белых карлика обращаются друг вокруг друга на близких орбитах[5], эмиссия гравитационных волн уменьшает момент импульса системы и заставляет звёзды приближаться друг к другу по спирали. Если во время их слияния суммарная масса превышает предел Чандрасекара, то ни тепловое давление, ни даже давление вырожденного электронного газа не в состоянии уравновесить гравитацию, и происходит гравитационный коллапс. Он приводит к увеличению плотности и температуры в недрах и началу ядерных реакций горения углерода, в результате чего температура повышается ещё больше. Повышение температуры ускоряет ход ядерных реакций, но не приводит к увеличению давления и расширения звезды, поскольку вещество в белых карликах находится в вырожденном состоянии. Процесс приобретает цепной характер. Разгонная реакция ядерного синтеза быстро нагревает внутреннюю часть комбинированной звезды, и это приводит к взрыву сверхновой[5]. В течение нескольких секунд всё вещество звезды разлетается по сторонам[6].
Столкновения нейтронных звёзд
Столкновения нейтронных звёзд происходит по сценарию, напоминающему столкновение белых карликов. Когда две нейтронные звезды вращаются вокруг друг друга, они начинают приближаться друг к другу по спирали. Если их общая масса превышает предел Оппенгеймера — Волкова, то такое столкновение приводит к образованию чёрной дыры. В течение 1-2 тысячных долей секунды возникает магнитное поле, которое в триллионы раз превышает магнитное поле Земли. Астрономы предполагают, что именно это событие приводит к возникновению определённого рода гамма-вспышек[7].
Открытие
Уже несколько поколений астрономов разрабатывают теорию звёздных столкновений. Однако только развитие технологий доказало справедливость этой теории.
В 1764 году астроном Шарль Мессье открыл звёздное скопление, которое сейчас называется объект Мессье 30. В XX веке астрономы пришли к выводу, что возраст этого скопления составляет около 13 миллиардов лет[8]. С помощью телескопа Хаббл удалось увидеть отдельные его звёзды. С помощью новой технологии астрономы обнаружили, что некоторые звёзды, известные под названием «голубые отставшие звёзды», имеют гораздо меньший возраст, чем другие звёзды внутри скопления[8]. Тогда астрономы выдвинули гипотезу, что эти звёзды как раз и являются результатом столкновения или слияния звёзд, и это дало им дополнительное вещество для продолжения ядерного синтеза, тогда как окружающие звезды уже исчерпали это вещество[8].
Риск столкновения для Солнечной системы
Тогда как в некоторых частях галактики столкновения звёзд встречаются довольно часто, вероятность участия Солнца в этом событии очень мала. Расчёт показывает, что столкновение Солнца с другой звездой может случиться раз в 1028 лет[9]. Для сравнения, возраст Вселенной составляет порядка 1010 лет. Вероятность приближения других звёзд к Солнцу также невелика. Период времени можно определить по формуле:
- N ~ 4,2 · D2 Myr−1
где N — число случаев в течение миллиона лет, когда другая звезда приближается на расстояние D от Солнца, выраженная в парсеках[10]. Для сравнения, средний радиус земной орбиты, 1 а. е., составляет 4,82 × 10−6 парсек.
Несмотря на малую вероятность непосредственного участия Солнца в таком событии, Земля может пострадать, если такое столкновение произойдёт «недалеко». По словам астрономов, если столкновение звёзд состоится в пределах 100 световых лет от Земли, то это уничтожит Землю[9]. Однако на таком расстоянии от Земли нет ни одного звёздного скопления.
Примечания
Ссылки
- ↑ Шаблон:Citation
- ↑ 2,0 2,1 Chang, Kenneth.«Two Stars Collide; New Star is Born.» Шаблон:Wayback, New York Times,New York, 13 June 2000.Retrieved on 14 November 2010.
- ↑ Шаблон:Статья
- ↑ Шаблон:Cite news
- ↑ 5,0 5,1 Шаблон:Статья
- ↑ Freedman, Roger A., Robert M. Geller, William J. Kaufmann III(2009). The Universe 9th Edition,p.543-545. W.H. Freeman and Company, New York. ISBN 1-4292-3153-X
- ↑ Rosswog, Stephan, «Radioactive glow as a smoking gun Шаблон:Wayback», Nature, USA, 29 August 2013. Шаблон:Doi Retrieved on 11 September 2013.
- ↑ 8,0 8,1 8,2 «Stellar Collisions and vampirism give blue stragglers stars a 'cosmic facelift'» Шаблон:Wayback, Asian News International, 29 December 2009
- ↑ 9,0 9,1 Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Citation
Шаблон:Выбор языка Шаблон:Риски глобальных катастроф