Novye zvezdy

Nachal'nyi period vspyshki N. z. - do togo, kak blesk dostigaet maksimuma, prodolzhaetsya nesk. sutok. Spad bleska do pervonachal'nogo znacheniya dlitsya godami i desyatiletiyami. No snachala blesk umen'shaetsya dostatochno bystro, osobenno u t.n. bystryh N. z., u k-ryh za nesk. nedel' izluchenie slabeet v sotni raz (ris. 1).

Ris. 1. Krivye bleska treh novyh zvezd v techenie pervyh 350 sut posle vspyshki. Po osi ordinat otlozhena zvezdnaya velichina, ukazan god vspyshki.

Obychno cherez nesk. let posle maksimuma bleska vokrug N. z. nablyudaetsya rasshiryayushayasya gazovaya obolochka. Po uglovoi skorosti uvelicheniya razmerov obolochki ustanovleno, chto ona obrazuetsya v nachal'nyi moment vspyshki. Eto svidetel'stvuet ob otryve ot N. z. ee vnesh. sloev pri vspyshke. U tipichnoi bystroi N. z., vspyhnuvshei v 1918 g. v sozvezdii Orla, na fotografiyah 1922 g. i bolee pozdnih (ris. 2) byla obnaruzhena rasshiryayushayasya gazovaya tumannost', radius k-roi uvelichivalsya ezhegodno na 1". Po doplerovskomu smesheniyu linii spektra obolochki (sm. Doplera effekt) byla ustanovlena skorost' ee rasshireniya 1700 km/s (u dr. N. z. skorost' rasshireniya obolochki imeet tot zhe poryadok). Sopostavlenie uglovoi i lineinoi skorostei rasshireniya pozvolilo ustanovit', chto Novaya Orla nahoditsya na rasstoyanii 360 pk. Ee abs. zvezdnaya velichina do vspyshki byla ocenena primerno v +5^m. V maksimume bleska ona dostigla -8^m, t.e. blesk N. z. pri vspyshke vozros na 13^m.

Podobno Novoi Orla, bol'shinstvo izvestnyh N. z. nahoditsya na rasstoyaniyah, ne prevyshayushih nesk. tysyach sv. let. Bolee dalekie N. z. trudno zametit', gl. obr. vsledstvie kratkovremennosti perioda ih maks. bleska. Prakticheski stanovyatsya izvestnymi N. z., vspyhivayushie v nebol'shoi (~0,01) dole ob'ema Galaktiki. Vsego zhe v Galaktike ezhegodno dolzhno vspyhivat' bolee sotni N. z. Raspredelenie N. z. v prostranstve neodnorodno. N. z. koncentriruyutsya k ploskosti Galaktiki, oni vhodyat v sostav zvezd galaktich. diska. Blagodarya vysokim abs. velichinam v maksimume bleska, N. z. byli obnaruzheny i v dr. galaktikah: ok. 230 - v Tumannosti Andromedy i ok. 20 - v Magellanovyh Oblakah.

Ris. 2. Fotografii novoi zvezdy N AqI, vspyhnuvshei v sozvezdii Orla v 1918 g., poluchennye sootvetstvenno v 1922 g., 1926 g. i 1931 g. Fotografii pokazyvayut, chto sbroshennaya zvezdoi obolochka so vremenem rasshiryaetsya.

Izmeneniya bleska N. z. soprovozhdayutsya znachit. izmeneniyami ih spektra. Na rannih stadiyah vspyshki (do dostizheniya maksimuma bleska) otorvavshayasya obolochka zvezdy ostaetsya eshe neprozrachnoi. Usilenie bleska N. z. na etom etape ob'yasnyaetsya uvelicheniem radiusa zvezdy; linii poglosheniya smesheny v fioletovuyu storonu, chto i ukazyvaet na bystroe rasshirenie obolochki. Vsledstvie rasshireniya sbroshennaya obolochka stanovitsya bolee prozrachnoi. V moment, kogda ona okazyvaetsya prozrachnoi dlya vidimogo izlucheniya bolee glubokih i goryachih sloev, N. z. dostigaet maksimuma bleska. Posle etogo naryadu s liniyami poglosheniya osn. obolochki poyavlyayutsya dr. sistemy linii s bol'shimi smesheniyami. Oni obrazuyutsya v rezul'tate posleduyushih vybrosov gaza iz zvezdy, dogonyayushih glavnuyu obolochku. Krome linii poglosheniya poyavlyayutsya shirokie linii izlucheniya, obrazuemye chast'yu obolochki, ne proeciruyusheisya na zvezdu (ris. 3). Vozbuzhdenie svecheniya v liniyah (emissionnogo spektra) proizvoditsya udarami elektronov. Na bolee pozdnei stadii rasshireniya poyavlyaetsya tipichnyi spektr gazovoi tumannosti, soderzhashii yarkie linii izlucheniya ionov OIII, Hell, NeIII, CIV i dr., k-rye voznikayut v processe flyuorescencii gaza (korotkovolnovoe izluchenie zvezdy s pogloshaetsya obolochkoi, a pogloshennaya energiya pereizluchaetsya v forme fotonov men'shei energii, sootvetstvuyushih chastotam optich. diapazona). V rezul'tate vzaimodeistviya obolochki s dogonyayushimi ee potokami gaza i s mezhzvezdnoi sredoi obolochka stanovitsya neodnorodnoi, prichem ee neodnorodnost' rastet so vremenem. Postepenno obolochka N. z. rasseivaetsya v prostranstve, slivayas' s mezhzvezdnoi sredoi.

Massy obolochek, naidennye po izlucheniyu v chastotah spektral'nyh linii, lezhat v intervale 10²⁸-10²⁹ g. Poskol'ku eta velichina mala dazhe po sravneniyu s massoi zvezdy-karlika, to, sledovatel'no, ot N. z. pri ee vspyshke otryvayutsya tol'ko samye vnesh. sloi.

Vspyshka N. z. predstavlyaet soboi rezul'tat vzryva, proisshedshego gluboko pod poverhnost'yu zvezdy. Kinetich. energiya rasshiryayusheisya obolochki, soobshennaya ei pri vzryve, dostigaet 10⁴⁵-10⁴⁶ erg. Za schet energii vzryva i energii, soderzhasheisya v otorvavsheisya obolochke, obespechivaetsya sil'noe izluchenie N. z. v period maksimal'nogo bleska. Za eto vremya N. z. izluchaet v optich. oblasti spektra ok. 10⁴⁵ erg. V period posle maksimuma bleska u nek-ryh iz N. z. zafiksirovano moshnoe IK-izluchenie, svyazannoe, po-vidimomu, s prisutstviem v obolochke znachit, kolichestva kosmich. pylinok, nagrevaemyh nevidimym vysokochastotnym izlucheniem N. z. Esli uchest' etot fakt, to okazyvaetsya, chto obshee kolichestvo energii, osvobodivsheisya pri vzryve, mozhet dostigat' ~ 10⁴⁷ erg.

Ris. 3. Tipichnyi spektr novoi zvezdy; po osi absciss privedeny dliny voln v angstremah, po osi ordinat - otnositel'naya intensivnost' spektral'nyh linii; N, N i t.d. - linii vodoroda (seriya Bal'mera), Hell - linii iona geliya. Fell - liniya iona zheleza.

Istolkovaniem yavlenii, nablyudaemyh pri vspyshke, do nedavnego vremeni i ogranichivalas' teoriya N. z. V ponimanii proishozhdeniya vspyshek znachit. progress byl dostignut lish' posle togo, kak bylo obnaruzheno, chto vse dostatochno detal'no issledovannye byvshie N. z. vhodyat v sostav tesnyh dvoinyh sistem (sm. Evolyuciya tesnyh dvoinyh zvezd).Pri etom odin iz komponentov takoi sistemy - belyi karlik, a drugoi - karlik pozdnego spektral'nogo klassa. Vpervye fakt dvoistvennosti ustanovil M. Uoker (SShA) v 1954 g. dlya zvezdy DQ Gerkulesa, vspyhnuvshei kak N. z. v 1934 g. Eta dvoinaya sistema imeet orbital'nyi period vsego 4 ch 39 min. Soglasno teoretich. raschetam, podtverzhdaemym nablyudeniyami, v sisteme proishodit peretekanie gaza ot krasnogo karlika na belyi karlik. V rezul'tate akkrecii etogo gaza vnesh. sloi belogo karlika obogashayutsya vodorodom. Po mere nakopleniya gaza u poverhnosti zvezdy v bolee glubokih sloyah povyshayutsya plotnost' i temp-ra. Kogda zahvachennaya massa vodoroda dostigaet kritich. velichiny (~10³⁰ g), temp-ra i plotnost' tam uvelichivayutsya nastol'ko, chto nachinayutsya termoyadernye reakcii uglerodnogo cikla, prevrashayushie vodorod v gelii. Vydelenie bol'shoi energii v hode ochen' bystro protekayushih yadernyh reakcii privodit k rezkomu povysheniyu davleniya i vozniknoveniyu udarnoi volny. Sil'naya udarnaya volna, rasprostranyayushayasya naruzhu, privodit v dvizhenie vnesh. sloi vodorodnoi obolochki belogo karlika. Te sloi, skorost' k-ryh okazyvaetsya bol'she parabolicheskoi skorosti, otryvayutsya ot zvezdy, obrazuya gazovuyu obolochku N. z. Temp-ra zhe sloev gaza, uderzhannyh zvezdoi, ostaetsya vysokoi, ih energiya postepenno vysvechivaetsya.

Posle vspyshki snova nachinaetsya akkreciya gaza na belyi karlik, i cherez nek-roe vremya (po-vidimomu, ~ 10³ let) vspyshka dolzhna povtorit'sya. T.o., vspyshki N. z. v dannoi dvoinoi sisteme dolzhny proishodit' mnogo raz. Poetomu ocenivaemoe obshee chislo vspyshek za vremya sushestvovaniya Galaktiki (~ 10¹²) mozhet byt' obespecheno sravnitel'no nebol'shim (~ 10⁹) chislom tesnyh dvoinyh zvezd.

Po harakteru izmeneniya bleska s N. z. shodny t.n. povtornye novye. Vspyshki u nih povtoryayutsya cherez nesk. desyatkov let. Pri vspyshke blesk vozrastaet za nesk. sutok v tysyachi raz, spad bleska prodolzhaetsya nesk. mesyacev. Period povtoryaemosti vspyshek, po-vidimomu, bol'she u teh povtornyh novyh, k-rye sil'nee uvelichivayut blesk. Sudya po shirokim liniyam izlucheniya v spektrah, vokrug povtornyh novyh takzhe obrazuyutsya rasshiryayushiesya gazovye obolochki. No neposredstvenno obolochki ne nablyudalis', vozmozhno, iz-za nebol'shoi ih massy i bystrogo rasseyaniya v prostranstve. Energiya, vydelyaemaya za vremya vspyshki povtornoi novoi, dostigaet 10⁴²-10⁴³ erg. Vse podrobno issledovannye povtornye novye takzhe okazalis' dvoinymi zvezdami s periodami obrasheniya 5-6 ch.

Krome rassmotrennyh sushestvuyut zvezdy tipa U Bliznecov, u k-ryh vspyshki s izmeneniem bleska v sotni raz (na 4-5^m) povtoryayutsya cherez 50- 100 sut. Ih chasto naz. takzhe karlikovymi N. z. Pri vspyshke, v srednem dlyasheisya nesk. sutok, vydelyaetsya energiya ~ 10⁴⁰ erg. Eti zvezdy predstavlyayut soboi dvoinye sistemy zvezd-karlikov, analogichnye sistemam, soderzhashim N. z. Vozmozhno, chto vspyshka u nih nachinaetsya s vozrastaniya bleska holodnogo sputnika, soprovozhdaemogo usileniem peretekaniya veshestva na belyi karlik.

Lit.:
Gorbackii V. G., Kosmicheskie vzryvy, 3 izd., M., 1979; Pskovskii Yu- P., Novye i sverhnovye zvezdy, M., 1974; Eruptivnye zvezdy, M., 1970.

(V.G. Gorbackii)