Kto nadul puzyr'?
13.09.2001 18:23 | S. B. Popov/GAISh, Moskva
Kak izvestno galakticheskaya mezhzvezdnaya sreda sil'no neodnorodna: est' plotnye holodnye molekulyarnye oblaka, est' oblasti razrezhennogo goryachego gaza. Slozhna i struktura mezhzvezdnogo gaza v neposredstvennoi solnechnoi okrestnosti (200-300 parsek vokrug nas). V etoi oblasti dominiruet t.n. "mestnaya kaverna" ili "lokal'nyi puzyr'" (Local Bubble). Eto oblast' razrezhennogo goryachego gaza nepravil'noi formy. Srednii radius kaverny sostavlyaet 100-150 pk.
Voznikaet rezonnyi vopros: kak zhe voznik takoi puzyr'? Naibolee veroyatno,
chto kaverna byla porozhdena v osnovnom ne intensivnym vetrom, istekayushim
ot massivnyh zvezd, a nedavnimi (neskol'ko millionov let) vspyshkami sverhnovyh.
Prichem uchenye prishli k mysli, chto odnoi sverhnovoi malo.
Dlya polucheniya etih rezul'tatov provodilis' ochen' slozhnye vychisleniya, potomu chto nuzhno uchest' ne tol'ko dvizhenie gaza, vybroshennogo posle vzryvov, no i ego vzaimodeistvie s okruzhayushei neodnorodnoi sredoi, izluchenie gaza, kotoroe v svoyu ochered' zavisit ot himicheskogo sostava i t.d. i t.p. Zadacha o vzryve voobshe ochen' slozhna. Ne zrya samye moshnye komp'yutery stoyat v centrah, zanyatyh razrabotkoi novogo, v pervuyu ochered' termoyadernogo, oruzhiya, chto pozvolyaet schitat' noveishie superkomp'yutery oborudovaniem, predstavlyayushim strategicheskii interes. A tut proizoshlo neskol'ko vzryvov podryad!!!
(foto iz Astronomicheskoi kartinki dnya ot
12/04/2000)
Kak pokazyvayut noveishie raschety Smita (R.Smith), Koksa (D.Cox) i Mais-Apellanica
(Maiz-Apellaniz) dlya obrazovaniya stol' krupnoi oblasti goryachego gaza nado
3-6, a vozmozhno i bol'she sverhnovyh. Prichem, chtoby kartina ne rasseyalas'
k nashemu vremeni, neobhodimo bylo vzorvat' vse eti zvezdy ne bolee 10 mln.
let nazad, a poslednyuyu sovsem nedavno - menee 1 mln. let nazad.
Vse eto dovol'no stranno. S odnoi storony temp vzryvov v okrestnosti Solnca poluchaetsya neskol'ko vyshe chem temp obrazovaniya radiopul'sarov v Galaktike (napomnim, chto osnovnyi ostatki, obrazuyushiesya pri vzryve - neitronnye zvezdy, a schitaetsya, chto vse pochti molodye neitronnye zvezdy yavlyayutsya radiopul'sarami). S drugoi - gde zhe neitronnye zvezdy, voznikshie v rezul'tate vseh etih vzryvov?
A vot oni! Sputnikom ROSAT otkryto 7 blizkih odinochnyh neitronnyh zvezd. Oni ne yavlyayutsya radiopul'sarami, a lish' ispuskayut teplovoe izluchenie za schet ochen' goryachei poverhnosti (okolo 1 mln. gradusov).
V nachale polagali, chto vse eto akkreciruyushie odinochnye neitronnye zvezdy (sm. Zvezdochet 1996 N7 i Zemlya i Vselennaya 1994 N3). Deistvitel'no, v techenie svoei zhizni neitronnaya zvezda zamedlyaet svoe vrashenie, i mozhet okazat'sya na stadii akkrecii: mezhzvezdnyi gaz budet padat' na zvezdu, razgonyat'sya ee gravitacionnym polem, a pri udare o poverhnost' razogrevat' ee i yarko svetit' v rentgenovskom diapazone. Odnako, okazalos', chto neitronnye zvezdy rozhdayutsya so slishkom bol'shimi skorostyami. Za schet legkoi asimmetrii vzryva zvezda poluchaet tolchok ("kick") i uletaet so srednei skorost'yu 200-300 km/s (takie skorosti harakterny dlya radiopul'sarov). Lish' ochen' malaya dolya (neskol'ko procentov) neitronnyh zvezd rozhdaetsya s malymi skorostyami (10-40 km/s), kotorye pozvolyayut im v dal'neishem stat' yarkimi akkretorami. Ostaetsya, pravda, vozmozhnost' togo, chto za schet raspada magnitnogo polya neitronnyh zvezd dolya akkretorov vozrastaet, no etot scenarii malo issledovan i zdes' my ne budem ego obsuzhdat'.
Znachit, esli eto ne akkretory, to eto - molodye, eshe goryachie, neitronnye zvezdy. Ih temperatury, kak ukazyvayut raschety specialistov po ostyvaniyu neitronnyh zvezd (naprimer D.G.Yakovleva i ego kolleg v Sankt-Peterburge), govoryat o vozrastah menee neskol'kih millionov let. Vozmozhno, chto nekotorye iz nih yavlyayutsya t.n. "magnetarami" - sverhzamagnichennymi neitronnymi zvezdami, t.k. eto predpolozhenie neobhodimo dlya ob'yasneniya nablyudaemyh periodov vrasheniya: ot 5 do 23 sekund (zametim, chto takie zhe periody mogut imet' i akkreciruyushie neitronnye zvezdy, esli magnitnoe pole raspadalos' v processe ih evolyucii). Raspad polya magnetara mozhet dopolnitel'no nagrevat' koru zvezdy, i togda ona probudet goryachei dol'she zvezdy s obychnym postoyannym polem, eto sushestvenno, esli trebuetsya sohranit' vysokuyu temperaturu v techenie neskol'kih millionov let.
Nashi nedavnie issledovaniya (S.B.Popov, M.E.Prohorov, M.Kolpi (M.Colpi), A.Treves (A.Treves), R.Turolla (R.Turolla)), opublikovannye v 2000 g. v Astrophysical Journal, pokazali, chto molodye neitronnye zvezdy mogut horosho ob'yasnit' dannye, poluchennye na sputnike ROSAT, tol'ko neobhodimo predpolozhit', chto po-krainei mere lokal'no v prostranstve i vremeni (neskol'ko sot parsek vokrug Solnca poslednie neskol'ko millionov let) temp obrazovaniya neitronnyh zvezd byl vyshe, chem eto sleduet iz nablyudeniya radiopul'sarov. Takaya lokal'naya fluktuaciya vpolne vozmozhna, naprimer blagodarya prisutstviyu associacii molodyh zvezd Skorpion-Centavr. Prichem, podavlyayushee bol'shinstvo obrazovavshihsya neitronnyh zvezd ne pokazyvaet radiopul'sarnoi aktivnosti.
T.o. veroyatno, chto nablyudaemye 7 ROSATovskih neitronnyh zvezd yavlyayutsya produktami nedavnih vzryvov sverhnovyh, "naduvshih" za poslednie neskol'ko millionov let "puzyr'" vokrug Solnca (ogovorimsya, Solnce ne nahoditsya v samom centre mestnoi kaverny, i voobshe sushestvovanie kaverny s Solncem nikak ne svyazano).
Krome takoi interpretacii predlagalis' i drugie. Naprimer, Izabella Gren'e (Isabelle Grenier) vyskazala ideyu, chto s nedavnimi vspyshkami mogut byt' svyazanny neotozhdestvlennye gamma-istochniki v poyase Gulda. Takih ob'ektov okolo 40 shtuk. Gren'e polagaet, chto eto neitronnye zvezdy, kotorye my ne nablyudaem kak radiopul'sary. Odnako teper', kak nam predstavlyaetsya, est' luchshie kandidaty.
Na nedavnie vspyshki sverhnovyh v solnechnoi okrestnosti ukazyvayut i drugie dannye. Naprimer, takie ekzoticheskie (dlya astronomov) kak soderzhanie razlichnyh izotopov v antarkticheskom i grenlandskom l'de! Vozmozhno eti vspyshki vyzyvali na Zemle tyazhelye posledstviya.
Lokal'noe uvelichenie tempa obrazovaniya neitronnyh zvezd mozhet byt' svyazano s tem, chto vozrast poyasa Gulda, v sostav kotorogo vhodit okolo 60 procentov blizkih massivnyh zvezd, ocenivaetsya v 30 millionov let (novye rezul'taty po blizkim massivnym zvezdam nachali poyavlyat'sya posle 1997 goda, kogda byl opublikovan katalog sputnika Hipparcos, chto pozvolilo poluchit' rasstoyaniya do neskol'kih tysyach blizkih massivnyh zvezd). Eto kak raz sootvetstvuet okonchaniyu zhizni naimenee massivnyh zvezd iz teh, kotorye eshe mogut porodit' vspyshku sverhnovoi i neitronnuyu zvezdu (zvezdy klassa V5). Uchityvaya, chto kolichestvo zvezd vozrastaet s umen'sheniem ih massy (funkciya mass), imenno oni budut naibolee mnogochislennymi praroditelyami neitronnyh zvezd.
Krome togo, esli temp rozhdeniya neitronnyh zvezd vyshe ne tol'ko lokal'no, no i Galaktike vcelom, to eto oznachaet, chto daleko ne vse iz nih v svoei molodosti prohodyat stadiyu radiopul'sara. Eto, v svoyu ochered', pomogaet reshit' neskol'ko drugih astrofizicheskih zadach, naprimer problemu deficita radiopul'sarov v ostatkah sverhnovyh (sm. Zemlya i Vselennaya 2000 N2).
Vozmozhno, chto na nashih glazah menyaetsya predstavlenie o molodyh neitronnyh zvezdah. Pul'sar v Krabovidnoi tumannosti teryaet svoi status standartnoi molodoi neitronnoi zvezdy. Mozhet byt' b'ol'shaya chast' novorozhdennyh neitronnyh zvezd otlichaetsya ot radiopul'sarov, proyavlyaya sebya kak anomal'nye rentgenovskie pul'sary, istochniki povtoryayushihsya gamma-vspleskov, slabye rentgenovskie istochniki (kak ROSATovskaya "velikolepnaya semerka") i t.d.
Hotya veroyatnee iz-za usilennogo zvezdoobrazovaniya 30-60 millionov let nazad my zhivem v oblasti s povyshennym soderzhaniem otnositel'no molodyh neitronnyh zvezd.
Dal'neishie nablyudeniya v razlichnyh spektral'nyh diapazonah dolzhny okonchatel'no podtverdit' ili oprovergnut' etu gipotezu. Zhdem novyh otkrytii!
|
Publikacii s klyuchevymi slovami:
Sverhnovye - Mezhzvezdnaya sreda - Poyas Gulda - Local Bubble - ROSAT
Publikacii so slovami: Sverhnovye - Mezhzvezdnaya sreda - Poyas Gulda - Local Bubble - ROSAT | |
Sm. takzhe:
Vse publikacii na tu zhe temu >> | |
