Гиперновая звезда

Гиперновая —

.

С начала 1990-х годов были замечены столь мощные взрывы звёзд, что сила каждого взрыва превышала мощность взрыва обычной сверхновой примерно в 10 раз, а энергия взрыва превышала 10⁴⁵ джоулей^[2]. К тому же многие из этих взрывов сопровождались длинными гамма-всплесками. Сегодня термин «гиперновая» используется также для описания взрывов звёзд с массой в 100—150 и более солнечных масс.

Термин «гиперновая» придумал

.

Термин коллапсар (от англ. collapsed star — сколлапсировавшая звезда) первоначально означал продукт гравитационного коллапса — чёрную дыру. В настоящее время это слово иногда относят к определённой модели коллапса быстро вращающейся звезды.

Гиперновые могут создать серьёзную угрозу Земле вследствие характерной для них гамма-лучевой вспышки, но в настоящее время вблизи Солнечной системы нет столь опасных звёзд^[3]. Некоторые учёные считают, что 440 миллионов лет назад имел место взрыв гиперновой звезды недалеко от Солнечной системы^[4] и удар по Земле гамма-лучевым потоком от этого события оказался столь мощным, что он вызвал Ордовикско-силурийское вымирание: исчезли более 60 % видов морских беспозвоночных. Однако, это не является преобладающей теорией вымирания в тот период и нет прямых доказательств такого взрыва^[5].

В последние годы большой объём данных

.

Некоторые самые массивные звёзды в

(их совсем немного — в астрономических каталогах лишь несколько сотен относят к данному классу), на этом этапе они испускают плотные и быстрые потоки звёздного ветра. Такая стадия длится несколько сотен тысяч лет (что по астрономическим меркам ничтожно, для сравнения: Солнцу около пяти миллиардов лет). При этом звезда вращается всё быстрее и быстрее и в конце концов она взрывается как гиперновая.

Ядро массивной звезды при гравитационном коллапсе превращается в чёрную дыру. Если сколлапсировавшая звезда быстро вращалась, то вокруг чёрной дыры может образоваться массивный аккреционный диск. За счёт нейтринного нагрева или под воздействием механизма Блэнфорда-Знаека могут быть сформированы два мощных релятивистских джета, выбрасываемые в направлении полюсов вращения умирающей звезды почти со скоростью света (эти релятивистские струи могут объяснить гамма-всплески, которые иногда наблюдаются при взрывах гиперновых).

Слово «коллапсар» используется как название гипотетической модели, в которой быстро вращающаяся

более 100). Благодаря таким скоростям струйные выбросы коллапсаров могут быть быстрейшими из известных выбросов небесных тел. Таким образом коллапсар, начинаясь как «неудачная» сверхновая, превращается во взрыв гиперновой.

Считается, что коллапсары — основная причина длительных (> 2 секунд) гамма-всплесков. Мощная струя, выбрасываемая вдоль оси вращения чёрной дыры, может сгенерировать направленный поток высокоэнергетического излучения. Наблюдатель может зарегистрировать такую вспышку, если находится вблизи направления релятивистской струи.

В качестве примера коллапсара можно привести необычные сверхновые

из-за особенностей их спектра. В радиодиапазоне наблюдались свидетельства наличия релятивистских скоростей при взрыве.

Ещё одним видом гиперновой является

возгоранию и полному взрыву звезды. Сверхновая .

Звёзды, способные взорваться как гиперновые, встречаются очень редко, потому что для этого звезда должна быть очень массивной, быстро вращаться и, возможно, иметь сильное магнитное поле. Предполагается, что в нашей Галактике гиперновая взрывается, в среднем, один раз в 200 миллионов лет.

Астрономы наблюдают гиперновые звёзды в виде длинных гамма-всплесков, продолжающихся не менее двух секунд (существуют также и короткие гамма-всплески, связанные со столкновением нейтронных звёзд). Такое событие ещё не регистрировалось в Млечном Пути, но в 2018 году астрономы обнаружили в ней первый объект, который в ближайшем (по астрономическим меркам) будущем, скорее всего, взорвётся как гиперновая - система 2XMM J160050.7-514245 была открыта с помощью самого большого в мире оптического телескопа VLT и находится она всего в 8000 световых лет от Земли, в южном созвездии Наугольника^[6].

• Кварковая звезда

• A. I. MacFadyen and S. E. Woosley. «Collapsars: Gamma-Ray Bursts and Explosions in 'Failed Supernovae'». — Astrophysical Journal Vol 524. — октябрь 1999. — С. 262—289.
• Stanford E. Woosley. «Gamma-ray bursts from stellar mass accretion disks around black holes». — Astrophysical Journal, Vol 405, март 1993. — С. 273—277.
• Tsvi Piran. «The Physics of Gamma-Ray Bursts». — Reviews of Modern Physics, Vol 76. — октябрь 2004.

• MacFadyen, A. I.; Woosley, S. E. (1999). "Collapsars: Gamma-Ray Bursts and Explosions in 'Failed Supernovae'".
  Astrophysical Journal. 524 (1): 262—289. arXiv:astro-ph/9810274. Bibcode:1999ApJ...524..262M. doi:10.1086/307790
  .
• Woosley, S. E. (1993). "Gamma-ray bursts from stellar mass accretion disks around black holes".
  Astrophysical Journal. 405 (1): 273—277. Bibcode:1993ApJ...405..273W. doi:10.1086/172359
  .
• Piran, T. (2004). "The Physics of Gamma-Ray Bursts". Reviews of Modern Physics. 76 (4): 1143—1210. arXiv:astro-ph/0405503v1. Bibcode:2004RvMP...76.1143P. doi:10.1103/RevModPhys.76.1143.
• Hjorth, Jens; Sollerman, Jesper; Møller, Palle; Fynbo, Johan P. U.; Woosley, Stan E.; Kouveliotou, Chryssa; Tanvir, Nial R.; Greiner, Jochen; Andersen, Michael I.; et al. (2003). "A very energetic supernova associated with the γ-ray burst of 29 March 2003". Nature. 423 (6942): 847—50. arXiv:astro-ph/0306347. Bibcode:2003Natur.423..847H. doi:10.1038/nature01750. PMID 12815425.