Astronet > 2.1 Sverhnovye II tipa

po tekstam po klyuchevym slovam v glossarii po saitam perevod po katalogu

Evolyucionnaya astrofizika

<< 2 Vspyshki sverhnovyh. 2.2 Sverhnovye tipa Ia >>

2.1 Sverhnovye II tipa

S tochki zreniya fiziki, fenomen sverhnovoi II tipa i tipa Ibc est' ochen' bystroe (mozhno schitat' mgnovennoe) energovydelenie poryadka E₀=10⁵¹ erg vnutri zvezdy s radiusom $R_0\sim 10^{14}$ sm. Eta energiya v konechnom schete perehodit v kineticheskuyu i teplovuyu energiyu obolochki. Uvelichenie bleska svyazano s nagrevom rasshiryayushihsya vneshnih sloev zvezdy udarnoi volnoi, prichina kotoroi svyazana s otskokom vnutrennih sloev ot kollapsiruyushego yadra massivnoi zvezdy. Naprimer, dlya zvezdy s massoi 10 solnechnyh takoi energii budet sootvetstvovat' srednekvadratichnaya skorost'

$\begin{displaymath} v=(2E_0/M)^{1/2}\approx 3000 (10M_\odot/M)^{1/2}\;\hbox{km/s} \end{displaymath}$

chto prevoshodit adaiabaticheskuyu skorost' zvuka gaza vplot' do temperatur poryadka 6 x 10⁸ K. Udarnaya volna nagrevaet i uskoryaet obolochku i v moment ee vyhoda na poverhnost' voznikaet kratkovremennaya vspyshka UF-izlucheniya, no osnovnaya chast' energii vysvechivaetsya pozdnee po mere uskoreniya diffuzii izlucheniya v processe rasshireniya.

Osnovnym istochnikom energii svecheniya rasshiryayusheisya obolochki etogo tipa sverhnovyh yavlyaetsya volna ohlazhdeniya, podpityvaemaya rekombinaciei vodoroda (vydelyaemaya energiya 13.6 eV na odin atom H). Dlya obolochki v 8-10 mass Solnca pri rekombinacii vodoroda vydelyaetsya poryadka 10⁴⁷ erg. Iz-za rekombinacionnoi volny ohlazhdeniya v rasshiryayusheisya obolochke na krivyh bleska sverhnovyh II tipa chasto nablyudaetsya ploskii uchastok (plato) (t.n. sverhnovye tipa IIp). Stadiya dominirovaniya volny ohlazhdeniya v krivyh bleska SN II zakanchivaetsya, kogda diffuzionnyi potok izlucheniya v hode rasshireniya stanovitsya bol'she potoka teplovoi energii, osvobozhdayusheisya v rekombiniruyushih sloyah obolochki.

Drugoi istochnik energii svecheniya obolochki sverhnovoi - radioaktivnyi raspad $^{56}Ni\to ^{56}Co\to ^{56}Fe$ . On naibolee vazhen dlya sverhnovyh tipa Ia. Posle maksimuma krivye bleska CH II rezko spadayut i vyhodyat na rezhim podderzhaniya eksponencial'nogo spada za schet radioaktivnyh raspadov. Pri raspade ⁵⁶Ni energiya vydelyaetsya v vide $\gamma$ - izlucheniya v liniyah s energiyami v diapazone 0.163 - 1.56 MeV. Gamma-fotony vzaimodeistvuyut s veshestovm posredstvom Komptonovskogo rasseyaniya na elektronah (formula Klyaina-Nishiny, v srednem okolo 1/3 Tomsonovskogo secheniya). Pri umen'shenii energii fotona $E_\gamma$ do 100 keV (grubo, posle 10 rasseyanii) nachinaet preobladat' fotopogloshenie (na Ni i dr. tyazhelyh elementah), prichem na bolee nizkih energiyah sechenie poglosheniya bystro vozrastaet (kak $E_\gamma^{-3}$ ) i termalizaciya proishodit ochen' bystro. Energovydelenie za schet radioaktivnogo raspada ⁵⁶Ni

$\begin{displaymath} L(t)_{Ni}\approx 9.7\times 10^{42} \left(\frac{M_{Ni}}{0.1 M_\odot}\right) \exp(-t/\tau_{Ni})\;\hbox{erg/s} \end{displaymath}$

(6)

gde vremya poluraspada $\tau_{Ni}\approx 7.6\times 10^5$ s. Na posleduyushih stadiyah podklyuchaetsya raspad ⁵⁶Co (period poluraspada poryadka 100 dnei) i drugih radioaktivnyh atomov. Vidno, chto polnyi zapas energii v radioaktivnom raspade mozhet byt' poryadka i bol'she energii rekombinacii. Takim obrazom polnaya izluchennaya energiya $\int L(t)dt$ sostavlyaet neskol'ko procentov E₀. Otmetim, chto v rezul'tate kollapsa fizicheskie usloviya ne pozvolyayut sintezirovat' slishkom mnogo ⁵⁶Ni. Kak pokazyvaet sravnenie nablyudenii i detal'nyh raschetov krivoi bleska CH 1987a, massa sintezirovannogo pri kollapse nikelya v etoi sverhnovoi dolzhna byt' $M_{Ni}\sim 0.08$ M $_\odot$ .

U "srednei" sverhnovoi II tipa umen'shenie bleska v vidimoi oblasti na poryadok proishodit primerno za 100 dnei. Shirina maksimuma krivoi bleska opredelyaetsya diffuziei fotonov v rasshiryayusheisya obolochke i po poryadku velichiny ravna

$\begin{displaymath} t_{max, II}\sim \sqrt{\tau_{exp}\tau_{dif}} \end{displaymath}$

(7)

gde $\tau_{exp}=R_0/v$ - vremya rasshireniya, $\tau_{dif}\approx R_0^2/(c\lambda)$ - diffuzionnoe vremya ( $\lambda=1/\kappa\rho$ - srednyaya dlina svobodnogo probega fotona v srede s neprozrachnost'yu $\kappa$ ). Poskol'ku $t_{max, II}\propto \sqrt{R^3/v\lambda}\propto \sqrt{\rho R^3} \propto \sqrt{M}$ , po dlitel'nosti maksimuma mozhno ocenit' massu sbroshennoi obolochki, kotoraya vo vseh sluchayah okazyvaetsya bol'she 8 mass Solnca. Eto podtverzhdaet, chto sverhnovye II tipa svyazany s evolyuciei massivnyh zvezd, odinochnyh ili ne vhodyashih v tesnye dvoinye sistemy.

Otmetim takzhe, chto iz-za razlichnyh fizicheskih parametrov predverhnovyh II tipa (massy. radiusy. himicheskii sostav i t.d.) krivye bleska SN II otlichayutsya bol'shim raznoobraziem. Naprimer, absolyutnye zvezdnye velichiny CH II v maksimume bleska var'iruyutsya v shirokih predelah $M_{max, II}=-17^m\pm1^m.5$ .

<< 2 Vspyshki sverhnovyh. 2.2 Sverhnovye tipa Ia >>

Publikacii s klyuchevymi slovami: astrofizika - Evolyuciya zvezd - kvazary - Kosmologiya Publikacii so slovami: astrofizika - Evolyuciya zvezd - kvazary - Kosmologiya
Sm. takzhe: Pererabotka veshestva v Kassiopee A Kvazar v rannei Vselennoi Razlozhenie dalekogo sveta Formirovanie galaktik v magnitnoi Vselennoi NGC 7789: Roza Karoliny Chetyre izobrazheniya kvazara vokrug galaktiki-linzy "Effekty" Zel'dovicha, zapechatlennye na nashem nebe Vse publikacii na tu zhe temu >>

Mneniya chitatelei [4]

Versiya dlya pechati

Astrometriya - Astronomicheskie instrumenty - Astronomicheskoe obrazovanie - Astrofizika - Istoriya astronomii - Kosmonavtika, issledovanie kosmosa - Lyubitel'skaya astronomiya - Planety i Solnechnaya sistema - Solnce