Является ли черная дыра самой смертоносной вещью в космическом пространстве?
Черная дыра — это компактный объект, который ничего не делает. Если он поглощает больше массы, он становится больше, но в основном это делает его звездой, которую вы не можете видеть. Не слишком опасно, поскольку черные дыры излучают излучение, которое делает их видимыми в рентгеновском спектре.
Настоящий монстр астрофизики — "скромный белый карлик". Белый карлик сам по себе довольно скромен. Это ядро мертвой звезды, и это, по сути, раскаленный добела кусок вещества, который светится, потому что он горячий.
Проблема с ними в том, что они имеют максимальную массу. Это потому, что в конечном итоге гравитация преодолеет квантовый процесс, который удерживает их в том размере, в котором они находятся. Эта масса составляет около 1,4 массы Солнца.
Все белые карлики меньше этого размера, но некоторые из них произошли от звезд, у которых есть двойной компаньон, а некоторые из них медленно высасывают массу из этого компаньона, все ближе и ближе приближаясь к этому пределу.
Стоит отметить, что у белых карликов, которые намного меньше предела, этот процесс приводит к регулярному (раз в 30–70 лет или около того) взрыву, называемому новой. Называется она так потому, что появляется на небе как новая звезда — очень яркая. Это когда весь газ, который движется по спирали, воспламеняется. Поскольку это не уничтожает ни одну из звезд, это повторяется снова и снова, как часы.
Но в очень тяжелом белом карлике закручивание газа по спирали может просто увеличивать массу и подталкивать ее ближе к пределу, при этом каждая последующая вспышка новой звезды оставляет немного больше позади и медленно толкает массу выше.
Если белый карлик состоит из легких элементов (углерода и кислорода), а не из более тяжелых (магния и неона), он никогда не достигнет этого предела и не превратится в нейтронную звезду. В этом случае происходит нечто другое.
Дело в том, что внутри белого карлика становится так жарко, что углерод и кислород сливаются друг с другом. На мгновение мертвая звезда снова загорается.
Это похоже на то, что происходит в ранее упомянутой новой, но воспламеняется не падающий газ, а весь белый карлик и его ранее инертные кислород и углерод. В результате вся мертвая звезда разлетается на части, и вся эта масса поглощается гигантским огненным шаром термоядерного синтеза.
Та же номенклатура позже была применена к событиям огромной энергии, которые сопровождают смерть огромных звезд, и они получили название сверхновых 2-го типа. В отличие от сверхновой типа II, которая оставляет нейтронную звезду или черную дыру там, где когда-то была звезда, сверхновая типа I не оставит после себя ничего, кроме облака газа.
Я оцениваю сверхновую типа I как самое опасное астрофизическое явление по нескольким причинам.
Во-первых:
Белые карлики очень и очень распространены, как и двойные звезды. Если одна звезда в двойной системе умирает первой, результатом, скорее всего, будет конфигурация, которая может породить новую. Если обстоятельства в самый раз, и его масса как раз на краю этого предела…
Мы не можем сказать, является ли двойной белый карлик кандидатом в сверхновую издалека. Мы знаем большинство близких к нам кандидатов в сверхновые типа II, и ни один из них не находится достаточно близко, чтобы угрожать планете. Белые карлики, однако, чрезвычайно распространены — ближайший из них является компаньоном ближайшей звезды Сириус.
Хотя Сириус B не находится в такой опасной конфигурации, мы не знаем, каков разрушительный радиус сверхновой. Если бы это произошло в пределах 50 световых лет, Земля была бы уничтожена.
Сверхновые I типа встречаются довольно часто. На самом деле они настолько распространены, что когда их наблюдают в далеких галактиках, они используются для оценки расстояния до далеких галактик, потому что процесс, который их формирует, всегда происходит при одной и той же массе, поэтому они (в пределах разумного) всегда имеют одинаковую яркость.
Буквально каждая двойная звездная система в галактике может быть бомбой замедленного действия.
Стоит отметить, что когда я говорю о сверхновых типа I и типа II, то на самом деле тип относится не к типу события, а к тому, как выглядит спектр.
Спектр сверхновых I типа не содержит водорода; сверхновые II типа содержат. Причина здесь очевидна — в разрушающейся массивной звезде все еще остается много водорода; у взрывающегося белого карлика их нет, поскольку он происходит от мертвой звезды, а не от живой.
Это становится сложнее, когда мы смотрим на подкатегории типа I. Тип Ia — это сценарий прародителя белого карлика, о котором я говорю здесь. Тип Ib и Ic почти идентичны типу II, но не имеют контрольного признака водорода. Сверхновые Ib и Ic происходят от гигантских звезд, которые имеют немного другой процесс коллапса ядра, но они по-прежнему в основном имеют тот же механизм, что и тип II, и мало похожи на тип Ia.
Прародителями типов Ib и Ic обычно являются гигантские звезды, которые сдули свою внешнюю атмосферу из водорода, оставив ее в спектре взрыва… Это редкие звезды-монстры, поэтому эта категория сверхновых очень редка.
Таким образом, некоторые астрофизики называют сверхновые типа Ia «термоядерными сверхновыми», а группу Ib, Ic и II — «сверхновыми с коллапсом ядра», поскольку это отличает их от того, чем они являются, а не от того, как они выглядят.
Конечно, все эти события — плохие новости для всего, что находится в радиусе 50 световых лет. Я по-прежнему утверждаю, что тип Ia однозначно страшен из-за своего чрезвычайно распространенного происхождения.