Звездное столкновение
Астрономы выяснили, что их коллеги из XVII века наблюдали в небе вовсе не вспышку новой звезды, а намного более редкое астрономическое явление.
Если вспышка происходит в относительной, по астрономическим меркам, близости от Земли, то дошедшее до нашей планеты излучение может даже оставить заметный геологический след. Например, исследователи обнаружили, что в слоях льда Антарктиды, которые относятся к периоду появления SN 1006, находится необычно большое содержание нитрат-ионов. Объясняется это тем, что гамма-лучи, достигнув средних слоев атмосферы Земли, вызывают реакцию между молекулами азота и кислорода, которые при обычных условиях не реагируют. Существуют даже теории, что взрыв сверхновой и последующее за ним мощное рентгеновское излучение могли быть причиной одного из массовых вымираний живых организмов на Земле.
В 1670 году на европейском небосклоне зажглась звезда Nova Vul 1670. Это редкое событие тщательно зафиксировали в своих хрониках великие астрономы XVII века Ян Гевелиус и Джованни Кассини. Новую звезду, которая постоянно меняла яркость, можно было видеть невооруженным глазом почти два года, после чего она исчезла, слабо проявилась еще два раза, прежде чем погаснуть уже навсегда. Однако интерес к этому объекту из созвездия Лисички не угасал. Астрономов интересует природа явления и эволюция таких звезд, а новых, для которых известна точная дата вспышки, зафиксировано в прошлом очень мало.
Что же такого притягательного в Nova Vul 1670? Для ответа на этот вопрос посмотрим, из-за чего на небе «зажигаются» звезды и что после этого происходит со звездой. На самом деле, говоря, что вспыхнула новая звезда, астрономы немного лукавят, и вот почему. Новой называют такую звезду, которая резко увеличивает свою светимость в десятки и сотни тысяч раз. Поэтому и создается впечатление, что на небе «зажглась» звезда. Для того чтобы появилась новая звезда, она, как правило, должна быть двойной. Одна звезда из этой пары – это белый карлик, а другая – холодная разреженная слабосветящаяся звезда, например, красный гигант. При определенных условиях карлик за счет притяжения начинает оттягивать на себя часть вещества красного гиганта. После того, как у него накопится определенная масса водорода, который он отнял у соседа, этот водород спонтанно сгорает в термоядерной реакции на поверхности карлика, выделяя огромное количество энергии – вспыхивает новая. Такой процесс может даже повторяться несколько раз, когда карлик накопит следующую партию водорода.
Вспышки сверхновых отличаются от просто новых большей яркостью и механизмом образования. Первый из них реализуется, когда масса карлика в двойной системе превышает так называемый предел Чандрасекара. Вторым возможным механизмом является гравитационный коллапс звезды достаточно большой массы на определенном этапе ее развития. В результате образуется нейтронная звезда или черная дыра.
Так что вспышки новых и сверхновых – это не рождение звезд, а скорее заключительный, хоть и фееричный этап их жизненного цикла. Вернемся же к нашей Nova Vul 1670. В двадцатом веке астрономы обзавелись мощными телескопами, а также научились получать изображения космических объектов в микроволновом и рентгеновском диапазоне, что даже не снилось их коллегам из XVII века. Естественно, что они попытались обнаружить следы, которые остались после вспышки Nova Vul 1670. Только в 1982 году астрономам удалось обнаружить тусклую туманность на месте предполагаемой вспышки, которая произошла больше трех столетий назад. Более пристальные исследования этой области показали, что Nova Vul 1670 не похожа ни на новую, ни на сверхновую.
Для того чтобы детально изучить «место происшествия», астрономы направили на него антенны радиотелескопов, а волны, исходящие из этой области в миллиметровом и субмиллиметровом диапазоне, дали информацию о ее химическом составе. Дело в том, что вспышки новых и сверхновых оставляют после себя специфический химический «след», по которому можно понять детали того, что произошло.
Исследователи проанализировали молекулярный и изотопный состав области и пришли к выводу, что новая Vul 1670 не могла быть «новой» – обнаруженные по спектрам молекулы и атомы, да и масса вещества в этой области, никак для нее не характерны. Наиболее вероятной причиной вспышки было катастрофическое столкновение двух звезд. Это чрезвычайно редкое явление, при котором наблюдается вспышка ярче, чем у новой, но все-таки не такая яркая, как при появлении сверхновой. А после того, как свечение спадает, на месте столкновения остается тусклое большое холодное газопылевое облако. Как говорится, и след простыл.
