Почему сверхновая не взорвется?

По крайней мере, это то, что суперкомпьютеры «рассказывают» астрофизикам вот уже многие десятилетия. Многие самые лучшие компьютерные модели, имитирующие взрывы сверхновых, на самом деле, взрыва не производят. Вместо этого, согласно моделированию, гравитационные силы «одерживают победу», и звезда только переживает коллапс. Смотрите заголовок. Несомненно, физики что-то упускают.

"Вообще говоря, нам до конца непонятно, как происходит превращение массивных звезд в сверхновые", - отмечает Фиона Харрисон (Fiona Harrison), астрофизик из Калифорнийского технологического института. - Смерть относительно малых звезд вполне понятна, но вот что касается более крупных звезд - таких, масса которых более чем почти в 9 раз превышает массу нашего Солнца, - здесь физика процесса не ясна.

Что-то должно было помочь рвущимся наружу потокам излучения из сжимающегося ядра и другим силам противостоять сжатию, обусловленному гравитацией, направленному на центральную часть звезды. Чтобы вычислить это "что-то", ученым необходимо исследовать недра реальной сверхновой во время её взрыва - не особенно-то простая вещь!

Но это как раз то, что планирует сделать Харрисон с новым космическим телескопом, который она и её коллеги разрабатывают, и который получил название Ядерный спектроскопический телескоп или NuSTAR.

После запуска в 2011 году на борту ракеты-носителя Пегас (Pegasus), NuSTAR представит ученым беспрецедентную картину, полученную на основе сфокусированного рентгеновского излучения высокой энергии, поступающего от остатков сверхновой, черных дыр, блазаров и других экстремальных космических феноменов. NuSTAR будет первым космическим телескопом, который сможет реально сфокусировать эти рентгеновские лучи высокой энергии, добиваясь получения изображений, четкость которых почти в 100 раз превышает четкость изображений, обеспечиваемую существующими телескопами.

Используя NuSTAR, ученые будут искать ключи к разгадке тех условий, которые должны наблюдаться в центральной части взрывающейся звезды и следы которых запечатлены на образцах элементов, рассеянных по всей туманности, оставшейся после взрыва сверхновой.

"Вы не имеете возможности наблюдать за взрывами сверхновых очень часто, особенно если выбирать взрывы, которые произошли достаточно близко, чтобы их можно было детально изучить ",- говорит Харрисон. "Все, что мы можем сделать, так это изучать остатки сверхновых. Состав и распределение вещества в остатках расскажет вам достаточно много о взрыве".

Особенно нас интересует один элемент: титан-44. Получение этого изотопа титана термоядерным синтезом требует определенной комбинации уровня энергии, давления и исходных веществ. В недрах сжимающейся («коллапсирующей») звезды эта комбинация имеет место на глубине, которая очень специфична. Все, что ниже этой глубины, подвержено действию гравитации и «коллапсирует» внутрь с последующим образованием черной дыры. Все, что выше этой глубины, вырывается наружу в виде взрыва. Титан-44 образуется как раз в точке возврата (каспе).

Таким образом, характер распределения титана-44 на всем протяжении туманности может многое раскрыть о том, что случилось в этой критической точке во время взрыва. Имея такую информацию, ученые смогут определить, что было упущено в их компьютерных моделях.

Смотрите заголовок. Некоторые ученые считают, что компьютерные модели очень симметричны. До недавних пор, даже имея в своем распоряжении мощные суперкомпьютеры, ученые смогли смоделировать только одномерный осколок звезды. Просто они исходят из того, что остальная часть звезды ведет себя аналогичным образом, моделируя взрыв, направленный внутрь, одинаковым в радиальных направлениях.

А что если это предположение ошибочно?
"Асимметрии могли бы стать ключом к разгадке", - говорит Харрисон. В случае асимметричного коллапса силы, направленные из недр наружу, могут найти выход в некоторых местах, даже в том случае, если в других местах гравитационное сжатие непреодолимо. Несомненно, более поздние двухмерные модели указывают на то, что асимметрии могли бы помочь раскрыть тайну "невзрывающейся сверхновой".

Если NuSTAR обнаружит, что распределение титана-44 неравномерное, то это будет доказательством того, что сами взрывы тоже были асимметричными, - объясняет Харрисон. Чтобы обнаружить титан-44, телескоп NuSTAR должен обладать способностью фокусировать рентгеновские лучи очень высокой энергии. Титан-44 - это радиоактивный изотоп, и при его распаде высвобождается гамма-излучение с энергией 68 кило-электронВольт (кэВ).

Существующие космические телескопы для наблюдений в рентгеновском спектре, такие как Рентгеновская обсерватория «Чандра» НАСА, могут фокусировать рентгеновские излучения с энергиями не более 15 кэВ.

Обычный объектив практически не способен фокусировать рентгеновские лучи. Стекло искривляет рентгеновские лучи очень незначительно, поэтому для стеклянных линз будет достаточным добиться искривления рентгеновских лучей, чтобы сфокусировать их; или же линзы должны быть настолько толстыми, чтобы они могли адсорбировать рентгеновские лучи.

Рентгеновские телескопы используют совершенно другие линзы. Оптическая система, получившая название оптики Вольтера-I, состоит из множества цилиндрических оболочек, причем каждая последующая оболочка чуть меньше предыдущей и вкладывается одна в другую. В итоге, оптическая система чем-то похожа на цилиндрическую слоистую структуру типа «луковицы», которая состоит из слоев, между которыми имеются небольшие промежутки.

Поступающие рентгеновские лучи проходят между этими слоями, которые направляют рентгеновские лучи в фокальную плоскость. Строго говоря, это не линза, потому что рентгеновские лучи отражаются от поверхностей вместо того, чтобы проходить через них таким же образом, как свет проходит через стеклянную линзу. Тем не менее, конечный результат у них одинаковый.

В оптической системе Вольтер-1 телескопа NuSTAR используется специальное покрытие, выполненное с очень высокой точностью «на уровне атомов», которое дает возможность слоям отражать рентгеновские лучи с высокими энергиями порядка 79 кэВ. Харрисон и её коллеги многие годы посвятили доведению до совершенства весьма тонкой технологии, применяемой при создании этих высокоточных слоев. Наряду с новым измерительным преобразователем, который может выдерживать такие высокие энергии, эти искусно выполненные высококачественные слои являются именно той особенностью, которая позволяет NuSTAR создавать изображения, фокусируя относительно неисследованные, высокоинтенсивные рентгеновские лучи.

Но открытия не прекратятся после исследования сверхновых. Излучением рентгеновских лучей высокой энергии сопровождается большинство экстремальных космических явлений, в том числе таких, как сверхмассивные черные дыры и блазары. NuSTAR откроет нам новое окно во Вселенную в самых её экстремальных точках.


Источник: Новости астрономии от NASA на руcском языке

Автор статьи: неизвестный | Дата публикации: 00:20 15.12.2016 Avafiles.Ru




Отзывы и комментарии
Ваше имя (псевдоним):
Проверка на спам:

Введите символы с картинки:



Что у киски в миске? Котята выбирают лучшее!

Что у киски в миске? Котята выбирают лучшее!


И вот он перед вами — ваш котенок. Маленькое пушистое чудо, с глазками пуговками и носиком кнопочкой. И совсем не важно, кто это — он или она, длинношерстный или вовсе без шерсти...


Воспитание. Кому нужен психолог - ребенку или маме?

Воспитание. Кому нужен психолог - ребенку или...


Только что родившийся ребенок — это наше все… Однако после того как ребенку исполняется год, родители малыша все отчетливее начинают понимать, что перед ними не просто маленькое суще...


Как современному мужчине реагировать на пощечину женщины?

Как современному мужчине реагировать на пощеч...


Почувствовав намерение женщины ударить и увидев движение руки, мужчина, молниеносно сделав «нырок», боковым левым точно попал бы ей в печень. Охнув от боли, женщина согнулась бы ...


Правда о натяжных потолках

Правда о натяжных потолках


На сегодняшний день, любой современный человек пытается внести в свою жизнь комфорт, который дарил бы уют, красоту и простоту использования. Эти желания проявляются в одежде, еде, и, конечно же, в вещ...


Девочки, девушки, женщины - почему мы должны улыбаться?

Девочки, девушки, женщины - почему мы должны ...


Почему мы должны улыбаться, когда тяжелые будни удручают, нет настроения даже дышать, а окружающие считают, что хандра — это придуманный тобой повод для скандала? Ты напряжена, натянута, сл...


Умеете считать до трёх? Вас таких немного

Умеете считать до трёх? Вас таких немного


Дело было в студенческом общежитии. Я зашёл к однокурсницам, мы о чём-то заспорили. Девушка пригрозила:  — Нас трое! Исчерпав доводы, она вздумала напугать численным превосходством: мол, ...


Интересное

Что такое положительное подкрепление и как им поль

У вас проблемы в личной жизни? Может быть, у вас проблемы на работе? Все стараются вас позлить? Не можете никак начать бегать по утрам? Вас расстраивают ваши дети? И вы не знаете, что со всем этим дел...

Новинки кино. Что смотреть в выходные 22-23 сентяб

Давненько в российских кинотеатрах не наблюдалось такого столпотворения новинок. Помимо шести картин, выходящих в широкий прокат, еще десяток фильмов дебютирует в ограниченном количестве кинозалов. Пр...

Биохимия стресса

Миллионы мужчин и женщин во всех жизненных сферах, от продавцов и офисных работников до домохозяек, испытывают постоянное давление обязанностей на работе и дома и часто доходят до истощения. Все эти л...

Промышленный альпинизм: выбираем подрядчика. Расск

Зачем нужны высотные работы? Разумеется многие уже знают, что профессионалы этой отрасли без каких-либо проблем смогут провести ремонтные работы, смонтировать рекламные материалы, в конце концов, вымы...

Как превратить недостатки внешности в достоинства?

Статья предназначена исключительно для женщин. Мужчинам, должно быть, не очень интересно читать про женские секреты, поэтому они могут отдохнуть. Итак, милые дамы, почему, рассматривая себя в зеркало...

Мгновенное преображение Вашего дома при помощи иск

Люди явно неравнодушны к стенам, сложенным из грубых почти необработанных каменных блоков, валунов и глыб. Нас восхищает облик средневековых замков, античных храмов и дворцов, изящных каменных построе...

Каждой компании нужны канцелярские принадлежности

Канцтовары практически постоянно считались основной каждого офиса. Чем прикажете делать запись новый номер телефона либо очередное поручение от своего шефа секретарше, за не имением под рукой блокно...

Доводилось ли вам пробовать настоящую воблу? Фамил

Когда мы едим небольшую вяленую рыбку, думаем, что едим воблу. Ведь воблой у нас часто считается любая сушено-вяленая рыба. А ведь это далеко не так. Вобла — это отдельный подвид рыбы. Но о...

Как повесить картину без гвоздей. Специальные сист

Сегодня любое даже самое известное и эффектное произведение искусства должно быть красиво представлено. Особенно это правило касается картин. Чтобы все присутствующие смогли оценить талант художника, ...

Как приготовить кисломолочный холодник по-польски?

Для меня Польша — как тот локоть. Вот он, близок. А… Никак! Не укусишь его. Ещё пионером отправляли меня пару раз к тётке — старшей отцовой сестре, на Волынь. Город, в ко...

Развивая портал:

Наш портал является ресурсом, который включает в себя обширный список полезных и отличных статей. Каждый посетитель найдет для себя что-нибудь полезное. Адаптированный дизайн позволяет вам максимально быстро находить необходимую информацию. Самые разнообразные тематические статьи дают возможность вам совершенствоваться в той или иной сфере. Быть более начитанным и грамотным. Современный дизайн сайта позволяет просматривать статьи на всех существующих планшетах. Теперь отыскать нужную информацию стало совершенно легко.

Мы собрали для вас познавательные и отличные статьи. На нашем сайте вы отыщите ответы на необходимые для вас вопросы. Простая система поиска дает возможность вам не тратя время отыскать нужную информацию. Адаптированный дизайн позволяет вам просматривать информацию на абсолютно любых электронных устройствах. Отныне, поиск требуемой информации будет занимать у вас считанные секунды.