Физическая энциклопедия Том 4 - Порохов А.М.
Скачать (прямая ссылка):
Лит. см. при ст. Распространение радиоволн.
II. В. Блиох, А. Д. Николаенко.
CBEРХН.ОВЫЕ ЗВЕЗДЫ — звёзды, блеск к-рых при вспышке увеличивается на десятки звёздных величин в течение неск. суток. Вспышка происходит в результате взрыва звезды на конечной стадии её эволюции.
Название «С. з.» предложено Ф, Цвиккн (F. Zwicky) и В. Бааде (W. Baade) в 1934 для обозначения вспыхивающих звёзд, превосходящих по своим характеристикам обычные новые звёзды. К С. з. относят звёзды с энергией взрыва IO60—IO61 эрг и мощностью излучения св. IO41 эрг/с. В максимуме блеска С. з. сравнима по светимости со всей звёздной системой (галактикой), в к-рон оиа вспыхнула, и даже может превосходить её. Напр., светимость С. з., наблюдавшейся в 1972 в галактике NGC 5253, прибл. в 13 раз превышала светимость материнской галактики. С. э. принято обозначать буквами SN (supernova) с указанием года вспышки и очерёдности открытия в иём буквой латинского алфавита (в иорядке алфавита). Напр., SN1987A — первая С. з., открытая в 1987.
Наблюдение вспышки С. з.— весьма редкое событие. Так, за последнее тысячелетие в Галактике наблюдались историч. вспышки в 1006, 1054, 1181, 1572 и 1604. Поэтому практически все сведения о С, з. получены в результате исследований вспышеи в др. галактиках. Зафиксировано прибл. 600 вспышек внегалактических С. з. н примерно в 100 случаях получены кривые блеска (зависимости блеска от времени) и спектры.
Классификация С. з. Внегалактические С. з. не являются однородной группой объектов и по наблюдаемым кривым блеска и оптич. спектрам делятся Ba два осн. типа.
Гл. особенности С. з. I типа — отсутствие линий водорода в спектрах и заметное сходство кривых блеска отд. объектов (рис. 1). С. з. I типа принято разде-
Ркс. 1. Типичные кривые блеска сверхновых звёзд Ia я Ib типов. По оси абсцисс отложено время, по оси ординат — разность ДВ = B —
— В макс ввёэдных ВЄЛИЧИН В полосе В. Обе величины отсчитываются от максимума
блеска- ,u 0 40 80 120 160 200 240
Сутки
пять иа два подтипа в зависимости от характера спент-рв. Вблизи максимума блеска в спектре С. з. Ia типа іаблюдается линия поглощения ионизов. кремния, тогда как у С. з. 16 типа она отсутствует. На поздних стадиях (примерно после 250 сут после мансимума) спектр С. з. Ia типа образован в осн. запрещенными линиями ионов железа, а в спектре С. з. Ib типа доминирует запрещённая лнння кислорода.
С. з. II тниа имеют в спентрах линии водорода, а их кривые блеска характеризуются значит, разнообразием формы. Из всех кривых блеска С. з. II типа, вспыхнувших в далёких галактиках, выделяют две
Pm. 2. Типичные кривые виеснв сверхновых звёзд IIP
I IIL типов. По осям коор-JUfflат отложены те же величины, что и на рис. 1.
‘ • 28 Физическая энциклопедия, т. 4
наиб, хараитерные формы: с платообразиым участком, типичным для С. з. IIP типа, и почти линейным после-макснмальным падением кривой блеска, свойственным С. з. IIL тнпа (рис. 2). С. з. II типа (SN1987.4), обнаруженная в Большом Магеллановом Облаке (БМО), имеет кривую блеска (рис. 3), отличную от указанных выше форм, и является представителем нового подтипа.
Рис. 3. Кривая блеска сверхновой звезды SN1987A в Большом Магеллановом Облаке. По оси абсцисс отложено время, отсчитанное от момента регистрации нейтринной вспышки от этой звезды. По оси ординат отложена та же величина, что и на рис. 1.
ВО 120 160 200 240 Сутки
Данные наблюдении. Кривые блеска С. з. Ia и IЬ типов имеют одинаковую форму, но отличаются в количеств. отношении. В максимуме блеска С. з. Ia типа достигают в среднем абс. звёздной величины в полосе В (см. Астрофотометрия) « —19,7т. На квазиэкспо-иенц. стадии блеск звезды уменьшается со ср. скоростью прибл. 0,015™ в сутки. За все время вспышки С. з. Ia типа излучает ок. 5*1049 эрг. С. з. 16 типа в максимуме блеска имеют несколько меиьшую светимость. Кроме того, амплитуда иадення блеска после максимума до начала квазиэксщшенц. стадии примерно на 0,5™ меньше и уменьшение светимости на квазиэкспопснц. стадии происходит несколько медленнее (рис. 1). С. з. Ia типа наблюдаются в галактиках всех типов, причём в эллиптич. галактиках они вспыхивают преим. иа периферии, а в спиральных галактиках ие коррелируют со спиральными рукавами. На основе этих данных делают вывод, что звёзды, вспыхивающие как С. з. Ia типа, являются старыми маломассивными (с массой 1—2 Д/q, Mg — масса Солнца) звёздами; по-видимому, они входят в состав двойных звёздных систем. С. з. 16 типа обнаружена: только в спиральных галактиках, где они вспыхивают, в спиральных рукавах и коррелируют с зонами HIl. Отсюда следует, что звёзды, вспыхивающие как С. з. 16 тнпа, являются молодыми массивными звёздами.
У С. з. II типа в максимуме блеска ср. значение абс. звёздной величины в полосе В » —18,Зт. На поздней стадии у всех С. з. II тнпа блеск уменьшается по квази-экспонеиц. закону с темпом ок. 0,008™ в сутки. За период вспышки С. з. II типа излучает ок. IO49 эрг. С. з. II типа наблюдаются только в галактиках с чётко выраженной спиральной структурой, и, более того, они вспыхивают пренм. в спиральных рукавах. Следовательно, вспышками С. з. II типа завершают свою эволюцию быстроэволюциоинрующие массивные звёзды. С. з. IIP типа возникают в результате взрыва звёзд с массой ок. 5MQ и радиусом накануне вспышки примерно б^іО2/^ (Я0 — радиус Солнца). Масса выброшенного вещества С. з. IIZ, типа, по-видимому, значительно меньше, чем у С. з. IIP типа.
