История взорвавшейся звезды Эта Киля

Астрономы полагают, что наша планета в прошлом уже сталкивалась с последствиями взрыва подобной звезды. Если в нашу планету попадет поток гамма-излучения, то это станет причиной вымирания всех земных организмов. По одной из гипотез, именно это и стало причиной вымирания пятидесяти процентов организмов около 500 миллионов лет назад, когда произошло Ордовикское вымирание.

Эта Киля — одна из самых необычных звезд в нашей Галактике. «Уникальная», «великолепная», «величайшая звезда Галактики» — все эти эпитеты могут смутить читателя, однако они вполне применимы к скромному светилу пятой величины в созвездии Киля. Почему?

Историю эты Киля хорошо начать издалека.

В 1676 году один двадцатилетний студент из Оксфорда отправился в южные владения необъятной Британской империи. Цель у него была вполне достойная: он хотел составить первый полный каталог южных звезд.

Прибыв на остров Святой Елены, что в Южной Атлантике, молодой человек быстро разочаровался: почти непрерывные туманы мало способствовали астрономическим наблюдениям, а интриги правителя острова делали жизнь студента невыносимой.

Спустя год он вернулся в Англию; имевшийся в его распоряжении каталог был неполон и содержал всего 341 звезду, зато точность положений и блеска звезд была для того времени превосходной. В 1677 году студент издал каталог, благодаря чему получил степень Магистра искусств и членство в Королевском астрономическом обществе.

Звали молодого человека Эдмунд Галлей. Впереди его ждало много научных свершений: он откроет собственные движения звезд и исследует поведение кометы, которая получит впоследствие его имя, он станет близким другом Ньютона и издаст его знаменитые «Принципы», он же предложит простой способ измерения размеров Солнечной системы.

А пока было сделано первое важное дело. Хотя ученый наверняка не предполагал, что его каталогом будут пользоваться и 350 лет спустя, желая выяснить блеск одной необычной звезды.

Странная звезда

Среди звезд каталога Галлея была тусклая звездочка 4-й звездной величины, лежащая в гуще Млечного Пути, там, где находился киль мифического корабля Арго. Галлей безжалостно потеснил древнее созвездие, поместив в это место им же самим изобретенное созвездие Дуб Карла. Звездочка, соответственно, получила название эта (η) Дуба Карла.

Некоторое время созвездие было популярно: зеленое дерево, заслонявшее киль корабля, появилось в нескольких атласах того времени. Но в XVIII веке созвездие было упразднено, а затем французский астроном Лакайль разделил и сам Корабль Арго на Киль, Корму, Паруса и Компас. Так звездочка стала называться эта Киля (ее современное название — Форамен).

Примерно в это же время астрономы заметили странности в ее поведении. Наблюдения 1730 года показали, что блеск звезды вырос до 2m, то есть эта Киля сравнялась в яркости со звездами ковша Большой Медведицы. Но в 1782 снова упал до 4m и затем оставался почти неизменным вплоть до 1820 года.
После началось нечто необычное. Звезда начала разгораться.

В 1822 году ее блеск вновь стал равен 2m, в 1827 — уже 1m. Эта Киля превращалась из тусклой, совершенно заурядной звездочки в одно из ярчайших светил ночного неба. Английский натуралист и путешественник Джон Берчилл (John Burchill), находившийся в то время в Сан-Паулу, послал письмо Джону Гершелю (астроному и математику, сыну Уильяма Гершеля) в Южную Африку, в котором предупреждал, что эта Киля ведет себя необычно, меняя блеск в 6 и более раз — от 4m до первой звездной величины.

Великое извержение эты Киля

Вняв письму, сэр Джон Гершель начал следить за звездой. Особенно пристально он наблюдал η Киля в период с 1834 по 1838 годы в обсерватории на Мысе Доброй Надежды. На протяжении трех лет блеск светила колебался незначительно и в среднем был равен 1,2m. (В это время звезда уже замыкала двадцатку самых ярких звезд неба.)

В конце 1838 года началась прелюдия того, что теперь в астрономических кругах называется не иначе, как Великое Извержение (Great Eruption) или Великая вспышка η Киля. За каких-то две недели блеск звезды вырос еще на одну звездную величину и достиг 0,2m.

Эта Киля сравнялась с ярчайшими звездами ночного неба, такими как Вега, Арктур или Капелла. Несколько месяцев спустя она вновь ослабла до 1,5m, но только с тем, чтобы в 1843-1844 годах достичь феноменального блеска в -1,0m! В этот период ярче η Киля был только Сириус.

Грандиозное небесное представление продолжалось в течение нескольких лет: звезда лишь изредка немного ослабевала, но затем вновь начинала светить так же ярко. Последний скачок блеск η Киля совершил в 1850 году (с 1,8m до -0,2m), а затем стал медленно, но неуклонно падать. Великое Извержение подошло к концу.

В 1860-х звезда стала настолько ослабла, что была едва видимой для невооруженного глаза. В 1870 году ее блеск, наконец, стабилизировался в районе 7 — 8m — звезду можно было наблюдать только в телескоп. Затем в период с 1887 по 1895 годы произошла еще одна вспышка, но гораздо ме́ньших масштабов (она получила название Малого Извержения — во время вспышки звезда балансировала на границе видимости), после чего эта Киля вернулась в прежнее состояние.

В 1900 году астрономы обнаружили, что эта Киля погружена в компактную расширяющуюся туманность. В 1950 году ее назвали туманность Гомункул за внешнее сходство с фигуркой маленького человечка.

А начиная с 1940 года блеск светила начал снова расти — на этот раз очень медленно и плавно, — подтверждая тем самым статус η Киля как одной из самых непредсказуемых и нестабильных звезд. Сегодня ее можно увидеть на небе южного полушария Земли как слабую звездочку 4,5m.

Эта Киля — звезда-гипергигант

Со времени Великого Извержения астрономы были уверены, что стали свидетелями экстраординарного события, но только дальнейшие наблюдения показали, явлением какого масштаба была вспышка эты Киля.

Чтобы понять, что произошло со звездой, астрономам было крайне важно определить фундаментальные характеристики светила — массу, светимость, температуру и так далее. Следовательно, прежде всего требовалось надежное определение расстояния до звезды.

На примере Денеба мы уже убедились, насколько трудно это сделать для далеких звезд. Прямые методы здесь не работают, поэтому астрономы прибегают к различным ухищрениям, например, сравнивая блеск интересующей звезды со звездами поблизости, чьи характеристики известны.

Звезда Эта Киля находится внутри огромной туманности NGC 3372, известной также под именем Туманность Киля. Это межзвездное облако не только одно из самых больших скоплений газа в нашей Галактике, но и колыбель для многих тысяч новорожденных звезд, которые собраны в звездные скопления.


Астрономы установили, что эта Киля находится в одном из таких скоплений (Трюмплер 16) вместе со звездами, чья светимость была более или менее известна. По светимости и видимому блеску этих звезд было определено расстояние до скопления (а значит, и до эты Киля). Оно оказалось равным 7500 св. годам, что по меньшей мере втрое больше расстояния до того же Денеба!

Вычисленная на основе полученных оценок светимость эты Киля потрясла воображение ученых:во время Великого Извержения звезда излучала в 30 миллионов раз больше света, чем Солнце!

За одну секунду эта Киля испускала столько же света, сколько Солнце испускает за год. Могут ли звезды иметь в принципе такую светимость? Теоретические расчеты показывают, что столь мощный поток излучения способен разорвать звезду изнутри. Следовательно, астрономы имели дело именно со вспышкой, колоссальным взрывом, произошедшим на звезде. Великое Извержение стало одним из самых мощных взрывов, после которого звезда уцелела.

Правда, внешние последствия для η Киля были весьма серьезные. Наблюдения за туманностью Гомункул (которая состоит из вещества, сброшенного звездой во время Великого Извержения в 1843 году) показали, что ее масса равна примерно 10-15 массам Солнца!

В космосе не так много звезд, чья масса превышает солнечную в 10 и более раз, а в нашем случае звезда всего лишь за несколько лет «худеет» на эту величину и при этом продолжает светить!

В конце 1960-х астрономы провели первые обзоры неба в инфракрасных лучах. Оказалось, чтоэта Киля, невидимая для невооруженного глаза в оптике, в тепловых лучах является самым ярким объектом на небе после Солнца, Луны и планет. Львиная доля излучения при этом приходится на туманность Гомункул.

Очевидно, туманность поглощает видимый и ультрафиолетовый свет звезды, при этом пыль в ней нагревается и начинает излучать в инфракрасном диапазоне. Фактически, Гомункул играет роль космического калориметра, позволяя подсчитать, сколько света излучает эта Киля в настоящее время, даже несмотря на то что бо́льшая его часть поглощается туманностью.

Оказывается, эта Киля и сегодня сохраняет фантастическую светимость, испуская в 5 миллионов раз больше света, чем Солнце. Звезда подобной светимости должна иметь массу, близкую к пределу Эддингтона (выше которого давление излучения превышает силы тяготения и растаскивает звезду на части).

Сегодня астрономы оценивают минимальную массу эты Киля по крайней в 100 масс Солнца! В реальности масса звезды может быть и большей, но ни в коем случае не меньшей. (Впрочем, есть серьезные доводы в пользу того, что эта Киля являетсядвойной звездой. Этот факт может несколько понизить нижнюю планку массы звезды.)

Как бы то ни было, эта Киля является одной из самых массивных звезд нашей Галактики. Такие звезды принято называть гипергигантами. Встречаются они чрезвычайно редко — среди 100 миллиардов звезд Млечного Пути их едва ли наберется несколько десятков. В своеобразной звездной пирамиде, где внизу расположены многочисленные тусклые красные карлики, а посередине звезды типа Солнца, эта Киля находится на самой вершине.

Нестабильная звезда

Большинство звезд, которые мы наблюдаем в нашей Галактике (а также в других звездных системах), очень стабильны. Их масса, размеры и светимость практически не меняются на протяжении миллионов и даже миллиардов лет. Объясняется это равновесием между силами тяготения, которые стремятся сжать звезду, и давлением собственного излучения.

В конце концов, когда звезда сжигает почти весь водород в своем ядре и ядерные реакции ослабевают, поток излучения становится меньше, и со светилом начинают происходить быстрые изменения. Звезда переходит в неустойчивую стадию гиганта.

В отличие от других звезд, эта Киля почти не вела спокойную жизнь. Родившись всего несколько миллионов лет назад, она уже истратила в своем ядре весь водород и перешла в фазу крайней нестабильности.

Наблюдая за другими очень массивными звездами (они хоть и редки, зато видны издалека: их можно исследовать даже в соседних галактиках), астрономы нашли среди них «родственников» η Киля, которые также демонстрируют переменную светимость и периодически теряют значительные порции вещества. Их выделили в специальный класс Ярких Голубых Переменных (Luminous Blue Variables, или сокращенно LBV).

Сегодня астрономы плохо понимают эволюцию звезд, чьи массы в 60 и более раз больше массы Солнца. Классическая теория гласит, что пока в ядре такой звезды горит водород, она находится на вершине

Главной последовательности (спектральный класс О3). После исчерпания первичного топлива в ядре — начинается слоевое горение водорода, и звезда переходит в крайне неустойчивую стадию Яркой Голубой Переменной.

Ядро, тем временем, начинает сжиматься и разогреваться — до тех пор, пока в нем не загорится гелий. Тогда объект превращается в звезду типа Вольфа-Райе. Вслед за этим наступает быстрый конец — вспышка сверхновой или даже гиперновой.

Однако несмотря на ясность общей картины, астрономы до сих пор не уверены, проходят ли такие звезды через стадию красного гиганта и не являются ли звезды Вольфа-Райе эволюционными предшественниками LBV-звезд. Судя по тому, что ученые до сих пор не нашли красных или желтых сверхгигантов, чья светимость равнялась хотя бы миллиону светимостей Солнца, звезды типа эты Киля эволюционируют, вероятно, иным путем, чем их более легкие собратья.

Изучая Гомункул

Туманность Гомункул обязана своим рождением Великому Извержению 1843 года. По сути, этот уникальный объект представляет собой верхние слои звезды, сорванные во время одной-единственной вспышки и теперь расширяющиеся в космическом пространстве со скоростью около 700 километров в секунду.

Эта Киля: только факты

Эта Киля находится в южном полушарии небесной сферы в созвездии Киль (часть древнего созвездия Корабль Арго). Звезду можно наблюдать только на широтах южнее 30° с. ш. Вместе с тысячами других молодых светил эта Киля погружена в огромную Туманность Киля — самую большую область звездообразования в нашей Галактике. Расстояние до звезды составляет около 7500 световых лет.

Эта Киля — одна из самых больших звезд в нашей Галактике: ее масса по меньшей мере в 100 раз больше массы Солнца, а светимость в 5 миллионов раз выше солнечной. Такие звезды очень редки — в Млечном Пути их можно пересчитать по пальцам.

Возраст η Киля не больше 3 миллионов лет, однако она уже сошла с Главной последовательности и вступила в фазу неустойчивости, испытывая перепады в светимости и теряя большое количество вещества. Такие звезды называются Яркими Голубыми Переменными или звездами типа S Золотой Рыбы.
Как следствие неустойчивости, в первой половине XIX века звезда пережила мощнейший взрыв; в это время она стала второй по блеску на нашем небе (после Сириуса).

Взрыв сорвал с эты Киля внешнюю оболочку массой 10-15 масс Солнца, но сама звезда выжила. Сегодня мы наблюдаем эту оболочку как небольшую расширяющуюся туманность, известную под именем Гомункул. Туманность блокирует бо́льшую часть видимого света от звезды, но в инфракрасном диапазоне является самым ярким объектом неба после Солнца и планет.

Согласно теоретическим выкладкам, эта Киля начала жизнь как звезда с массой около 160 масс Солнца. По меньшей мере 30 масс Солнца уже потеряно в результате нестационарных процессов. В настоящее время с поверхности η Киля дует чудовищный по силе звездный ветер, унося каждые сутки массу вещества, сравнимую с массой Земли.

Ветер настолько плотен, что окружает звезду непрозрачной оболочкой подобно кокону. Именно структура ветра, скорее всего, ответственна за биполярную форму туманности Гомункул. Внутри туманности астрономы недавно обнаружили еще одну совсем крошечную туманность, выброшенную в период Малого Извержения в конце XIX века.

Эта Киля, вероятно, является двойной звездой с периодом обращения 5,54 года. Звезда-спутник меньше, но горячее главной звезды, а его светимость может достигать сотен тысяч светимостей Солнца.

Хотя непосредственно спутник не наблюдали, его присутствие может объяснить сразу несколько феноменов: 5,5-летний цикл в развитии Великого Извержения (1827, 1838, 1843 годы), изменение блеска звезды на разных длинах волн все с тем же 5,5-летним периодом, а также рентгеновское излучение, идущее от звезды. Последнее, вероятно, обусловлено столкновением потоков ветра от двух звезд при их сближении.

В недалеком будущем эта Киля взорвется сверхновой. Когда это случится, предсказать сложно. Возможно, через десять или двадцать тысяч лет, а возможно и завтра. Взрыв будет гораздо мощнее, чем у обычной сверхновой; такие явления принято называть вспышкой гиперновой. После взрыва большая часть вещества разлетится в пространстве, а на месте звезды останется, скорее всего, черная дыра.

Даже простое перечисление интересных фактов о звезде заняло бы слишком много места. Так, мы не упомянули в статье о таких интересных находках, как естественные ультрафиолетовые лазеры, бьющие из Гомункула, и обнаруженные 10 лет назад «усы» — высокоскоростные волокна вещества, радиально выходящие из туманности. Последние, вероятно, обусловлены «пулями» — сгустками вещества, вылетевшими из звезды во время Великого Извержения со скоростями до 3 тысяч километров в секунду.

Такие сгустки должны были иметь массу, сравнимую с массой планет-гигантов Солнечной системы.

Получив возможность детально исследовать звезду и туманность Гомункул с помощью новейших телескопов, астрономы получили большое количество интереснейшей информации, которая еще только ждет своего осмысления. В настоящее время эта Киля — это астрофизическая лаборатория, полигон, на котором тестируются модели эволюции самых больших звезд во Вселенной.

Она далеко, не переживайте, на таком расстоянии ее взрав вреда вероятнее всего не причинит. Тем более если она уже ворвалась, как предполагают несколько десятков лет назад. то вспышку этого взрыва люди увидят лишь через несколько тысяч лет. Расстояние до нее около 7- 8 тысяч световых лет.
Есть гораздо более близкие звезды готовые взорваться. например Бетельгейзе, до которой всего около 500 св лет. Причем не исключено что она так же уже взорвалась и взрыв этот мы увидим уже завтра. впрочем она может взорваться и через несколько тысяч лет. Люди пока не умеют с большой точностью рассчитывать такие события.
Но и взрыв Бетельгейзе нас не уничтожит, хотя вероятно увидим редкое зрелище. Возможен и некоторый скачок космической радиации. Не слишком сильный.

Однако есть на самом деле угрожающие звезды. Например звезда Вольфа-Райе в Стрельце WR 104. Она так же на грани взрыва или уже взорвалась. И хотя до нее так же как и до Эты Киля целых 8 тысяч световых лет, но она достаточно массивна и ее полюс как раз направлен на нас. Сила же взрыва будет судя по всему такой, что по оси вращения звезды в обе стороны от ее полюсов будет очень энергичный выброс гамма излучения. По сути это мощнейший космический гаммалазер. И мы под его прицелом.
Спасти может лишь ошибка с расчетах и мы все же не точно на оси. Или время, если звезда успеет "похудеть"( а она теряет массу в результате определенных процессов) . то подобного выстрела все же не произойдет.

Ну а в противном случае по Земле рано или поздно ( может через минуту, ведь этот луч распространяется со скоростью света и мы о нем сможем узнать лишь когда он до нас дойдет. заранее никак) обрушится поток гаммаквантов ,. который способен уничтожить целый материк. Однако и на уцелевших жизнь исчезнет полностью, исчезнет озоновый слой, а сама атмосфера сильно изменится. Изменится и климат.
Причем эту звезду открыли всего несколько лет назад. И таких может быть множество. С этой лишь повезло и удалось определить ось ее вращения. А сколько таких у которых мы ее не знаем
Но это не самая страшная опасность что может грозить из космоса.

Так или иначе нас может не стать в любую секунду и вероятность этого довольно велика. Нам вообще очень повезло, что ничего такого пока не произошло достаточно близко от нас. Однако палеонтологи насчитывают несколько массовых вымираний живых организмов на Земле, и некоторые из них вполне могут быть связаны с подобными вещами. Лишь достаточно далекими и потому не уничтожившими жизнь целиком.

Так или иначе. но Землю рано или поздно тот или иной космический процесс уничтожит в обязательном порядке. Это неизбежно. Вопрос лишь в том когда именно это произойдет. завтра или через миллиарды лет.

КОНЕЦ

Мне одному сначала из заголовка показалось, что нас ждет история очередной охуевшей звезды сферы шоу-бизнеса?

Это сообщение отредактировал TheArchitect - 23.10.2016 - 16:29

когда пиздец то? Гречку покупать или уже хуй с ним?

duhastмищ

прошу без обид, но вид у звезды как будто анус чей-то меж двух полужопий отпечатался

Одному

Первые 10 млрд лет всё было заебись.

И вот тут-то звезда и ебанула!!!
А потом всё опять стало заебись...

За космос сразу зелень , перечитаю позже )

Жаль, что в последнее время не выпускают новых документальных фильмов про космос, обожаю их смотреть.

duhastмищ, картинку с масштабами (предпоследнюю) без логотипа ЯП перевыложи - а то там солнца не видать (зато ЯП крупнее солнца )

Интересненько было прочитать, но я думаю, что мы так просто все не вымрем. Для начала маловероятно, что вспышка излучения длится 12 часов, а толща планеты все таки экранирует гамма-излучение. Ну а те виды частиц и излучения, что насквозь пробивают планету, мало взаимодействуют с веществом. Но да, неприятностей от близкого взрыва сверхновой мы можем хапнуть.

Хотя... в оптическом диапазоне сверхновые светятся дни и месяцы, но там и причины немножко другие.

Это сообщение отредактировал vaisman - 23.10.2016 - 18:01

Столько халявной энергии ходит-бродит по Вселенной, а здесь - простой бензобак никак накормить не можешь.

Ну когда от гамма-всплеска Вы будете заряжать свой электромобиль, внимательно следите за уровнем заряда и вовремя отключите подачу гамма-квантов. А то ебанет.

вот эта киля, так киля!

как же велика и неизвестна вселенная. напомните номер нашей галактики в центурии.