Rambler's Top100Astronet    
  по текстам   по ключевым словам   в глоссарии   по сайтам   перевод   по каталогу
 

The R.A.P. Project (Reviews of Astro-Ph) 2003

Сверхновые
(Архив Сверхновые:
v.2, 2004, v.1, 2002-2003)

Выпуск 63. 16-31 декабря 2003

миниобзор! astro-ph/0312542 Скорости нейтронных звезд и асимметрия взрыва сверхновой (Neutron Star Kicks and Supernova Asymmetry)
Authors: Dong Lai
Comments: 11 pages, to appear in 3D Signatures of Stellar Explosion, a workshop honoring J.C. Wheeler's 60th Birthday

Одним из важнейших свойств нейтронных звезд являются их начальные скорости, т.к. по всей видимости они несут на себе отпечаток взрыва сверхновой. При взрыве выделяется колоссальная энергия - 1053 эрг (1046 Дж). Большая ее часть уносится нейтрино. Остальное излучается в виде электромагнитного и гравитационного излучения, а также переходит в механическую энергию сброшенного вещества. Даже если допустить небольшую (порядка процента) асимметрию взрыва, то образовавшийся компактный остаток получить кик (толчок), в результате чего мы будем потом наблюдать, например, быстро двигающийся пульсар. Измеренные скорости этих объектов достигают 2000 км/с !!!

Автор дает обзор основных механизмов появления кика:
Гидродинамический,
Нейтринный,
Электромагнитный.

Укажем также на любопытную возможность того, что наиболее быстродвигающиеся компактные объекты - это кварковые звезды.


Выпуск 62. 01-15 декабря 2003

миниобзор astro-ph/0312050 Магнитогидродинамические джеты Сверхновых: пропущенное звено (MHD Supernova Jets: The Missing Link)
Authors: David L. Meier and Masanori Nakamura
Comments: 10 pages, 2 figures

Рассмотрены самые последние тенденции в теории образования джетов. Самыми важными направлениями авторы считают следующие:

  1. джеты образуются в течение нескольких секунд после коллапса ядра сверхновой;
  2. джеты ответственны за асимметрию коллапса сверхновой в целом.
Авторы считают, что в формировании джетов основными являются электродинамические процессы.


astro-ph/0312279 Как измерить временную задержку между вспышкой сверхновой и гамма-всплеском? (How Can The SN-GRB Time Delay Be Measured?)
Authors: J. P. Norris and J. T. Bonnell
Comments: 4 pages

Все больше аргументов обнаруживается в пользу связи гамма-всплесков со сверхновыми (например, SN1998bw/GRB980425 или SN2003dh/GRB030329). Однако это процессы яркость которых различается в 50000 раз и определить происходят ли они одновременно или одно опережает другое на 1-2 дня очень непросто. Подробнее - в статье.


Выпуск 61. 16-30 ноября 2003

идея! astro-ph/0311484 Парадигма сливающихся белых карликов для Сверхновых и гамма-всплесков (A White Dwarf Merger Paradigm for Supernovae and Gamma-Ray Bursts)
Authors: John Middleditch
Comments: 11 pages, 0 figures

Очень красивая идея!

Сверхновые типа I и II различают по наличию (в типе II) и отсутствию (в типе I) в их спектрах линий водорода. Теория эволюции звезд говорит нам, что сверхновые типа II это массивные звезды с богатой водородом оболочкой, их взрывы связаны с коллапсом ядра звезды. Со сверхновыми типа I ситуация более сложна - их подразделяют на три подкласса: сверхновые типа Ib и Ic - тоже массивные звезды, но лишившиеся водородной оболочки. А вот у сверхновых Ia физика совсем другая - это два сливающихся белых карлика (самая популярная модель). Поэтому отсутствие линий водорода в спектрах сверхновых типа Ia получает естественное объяснение.

Сверхновая 1987a, вспыхнувшая в Магеллановых Облаках, относится к типу II, а загадочные гамма-всплески в последнее время связывают со взрывами сверхновых типа Ic.

Всегда ли верна указанная картина? Джон Миддледич утверждает, что нет.

Слияние двух белых карликов может выглядеть, как взрыв сверхновой II типа, если белые карлики - двойное ядро звезды, окруженное оболочкой, которая и порождает линии водорода. (Подобную модель сверхновой с двойным ядром разрабатывала группа В.С.Имшенника из ИТЭФ, но в той модели двойное ядро было нейтронным.) Подобной "замаскированной" сверхновой могла быть SN 1987a. Тогда может быть и гамма-всплески - порождение сливающихся белых карликов?


astro-ph/0311495 Ускоренное расширение Вселенной или смешивание аксионов и фотонов (Cosmic acceleration vs axion-photon mixing)
Authors: Bruce A. Bassett
Comments: 4 pages, 5 colour figures

Очень простая и красивая идея: мы наблюдаем далекие сверхновые типа Ia и видим, что они несколько слабее, чем должны были бы быть во Вселенной расширяющейся согласно моделям Фридмана. И мы делаем вывод, что Вселенная расширяется ускоренно. Но снижение светимости может быть связано с тем, что часть фотонов по пути к нам превратились в другие частицы - аксионы. (Примерно такое же явление приводило к недостатку нейтрино от Солнца на Земле и закончилось открытием смешивания различных сортов нейтрино.) Строгим доказательством смешивания может стать обнаружение систематической разницы между фотометрическими расстояниями (определяемыми по светимости далеких объектов) и угловыми расстояниями (определяемыми по угловому диаметру далекого объекта).

[Замечание: Вероятно эта красивая идея все-таки не верна, поскольку ускорение расширения Вселенной независимо подтверждается и по чито космологическим данным.]


Выпуск 59. 19-31 октября 2003

astro-ph/0310481 Эффект флуктуаций нейтринного потока на малых угловых масштабах при взрыве сверхновой (Effects of Small-Scale Fluctuations of Neutrino Flux in Supernova Explosions)
Authors: Hideki Madokoro, Tetsuya Shimizu, Yuko Motizuki
Comments: 5 pages, including 4 figures, to be published in the proceedings of IAU Colloquium 192, `SUPERNOVAE (10 years of SN1993J)'', Valencia, Spain, eds. J.M. Marcaide and K.W. Weiler (Springer Verlag)

В физике взрыва сверхновой есть еще очень и очень много непонятного. В наиболее проработанной на сегодняшний день модели сброс оболочки происходит за счет мощного потока нейтрино. Однако, пока в расчетах не удается получить нужную энергетику взрыва при данной нейтринной светимости.

Японские ученые рассматривали зависимость энергии взрыва от параметров флуктуаций нейтринного потока. Пусть у нас задана полная нейтринная светимость. Но пусть мы можем задавать небольшие угловые флуктуации потока. Оказывается, что это может помочь в решении проблемы сброса оболочки! Пока расчеты проведены для достаточно простой модели. Но результаты обнадеживают. Необходимы более детальные расчеты.


Выпуск 58. 01-17 октября 2003

миниобзор astro-ph/0310015 Наблюдательные и физические свойства сверхновых типа II с плато (Observed and physical properties of type II plateau supernovae)
Authors: Mario Hamuy
Comments: 8 pages, 4 figures.

Сверхновые типа II-P имеют на кривой блеска вскоре после максимума достаточно продолжительный участок с медленным спаданием светимости - "плато". В данной работе исследованы 24 таких сверхновых. Многие из параметров этих сверхновых меняются в широких пределах: светимость на плато и на последующем спаде, скорость расширения оболочки, начальный радиус звезды, энергия взрыва, сброшенная масса оболочки и 56Ni. Несмотря на этот разброс наблюдаются определенные свойства и зависимости параметров:

  1. Все параметры меняются непрерывно (внутри некоторых интервалов значений).
  2. В первом приближении все эти зависимости можно описать как однопараметрическое семейство.
  3. Роль основного параметра играет масса предсверхновой.


Очень близким темам посвящены еще две статьи:

astro-ph/0310056 A.Pastorello et al. Наблюдательные свойства сверхновых типа II с плато (Observational Properties of Type II Plateau Supernovae)

astro-ph/0310057 L.Zampieri et al. Наше понимание сверхновых второго типа (Understanding Type II Supernovae)

Точки - наблюдательные кривые блеска сверхновых из работы astro-ph/0310056. Разным цветом показаны сильные, слабые и промежуточные сверхновые. Синяя линия - SN 1987a.


astro-ph/0310142 Магнитовращательный механизм взрыва сверхновой второго типа (Magnetorotational mechanism of supernova type II exlosion)
Authors: S.G.Moiseenko, G.S.Bisnovatyi-Kogan, N.V.Ardeljan
Comments: 5 pages, 4 figures.

Очередная работа группы ученых из ИКИ, последовательно изучающих магнитовращательный механизм взрыва сверхновых. В этом механизме источником энергии служит кинетическая энергия быстро вращающейся нейтронной звезды, она передается сбрасываемой оболочке через магнитное поле. В построенной в работе модели энергия взрыва составляет 1.12x1051 эрг, сбрасывается 0.11 массы Солнца.


astro-ph/0310210 Частота вспышек инфракрасных сверхновых (The Infrared Supernova Rate)
Authors: F.Mannucci et al.
Comments: 5 pages

Мы можем не заметить вспышку сверхновой в оптике, если она отгорожена от нас плотным слоем пыли, которая поглощает излучение Сверхновой. В инфракрасном диапазоне (даже в ближнем) этого уже не происходит. В заметке обсуждается успешность такого подхода и возможные будущие проекты, целиком ориентированные на поиск и наблюдение сверхновых в инфракрасном диапазоне.


astro-ph/0310320 Природа GRB980425 и поиск неосевых эффектов в близких сверхновых типа Ib/c (The nature of GRB980425 and the search for off-axis GRB signatures in nearby type Ib/c supernovae emission)
Authors: E. Waxman
Comments: 13 pages, 1 figure

По сути сейчас нет совсем уж стандартной модели гамма-всплеска. Есть несколько более-менее общепринятых моментов, которые пытаются проверить и по возможности увязать друг с другом. Например, довольно активно обсуждается возможная связь гамма-всплесков со сверхновыми типа Ib/c.

В данной группе моделей гамма-всплеск связан с джетом, возникающем при коллапсе массивной звезды в черную дыру. Важным параметром, который в принципе можно определять из наблюдений, является угол, под которым мы видим джет. Модели дают разнообразные предсказания, например, касательно регистрации радиоизлучения.

Для GRB980425 предсказывались параметры радиоизлучения, которые затем не были обнаружены. Это является для многих аргументом против данной группы моделей. Автор показывает, как можно модифицировать модель (точнее, следать ее более общей), чтобы удовлетворить имеющимся наблюдениям. Ключевым оказываются параметры звздного ветра взорвавшейся звезды. Соответственно делаются новые предсказания относительно долговременного (годы) поведения радиоизлучения.


Выпуск 57. 22-30 сентября

миниобзор astro-ph/0309519 Нетринно-ядерная астрофизика сверхновых (Supernova Neutrino-Nucleus Astrophysics)
Authors: A.B.Balantekin, G.M.Fuller
Comments: 12 pages, 4 figures.

Коллапсирующее ядро массивной предсверхновой - один из самых мощных источников нейтрино во Вселенной. Какое воздействие этот поток может оказать на ядра атомов в коллапсирующем ядре? Как на этих реакциях может сказаться эффект смешивания нейтрино (переход нейтрино одного сорта в другие)? Вот две основные темы этого короткого обзора.


astro-ph/0309539 Коллапс ядер в трех измерениях (3-Dimensional Core-Collapse)
Authors: C. L. Fryer and M. S. Warren
Comments: 34 pages (5 of 17 figures missing), accepted by ApJ

Эта статья - праздник трехмерных расчетов, которые были выполнены для серии моделей с различной скоростью вращения и магнитным полем. Самое быстрое из рассмотренных вращений не приводит к фрагментации звезды и не вызывает существенных изменений в процессах конвекции в центре ее ядра. Аналогично, рассматривались не слишком сильные магнитные поля, которые не доминируют в процессе взрыва сверхновой (более сильные магнитные поля, наблюдаемые у нейтронных звезд, могут возникать при их последующем охлаждении и сжатии). В модели с самым быстрым вращением может образоваться пульсар, энергии вращения которого будет достаточно для сброса оболочки сверхновой. Но современные эволюционные теории предсказывают слишком медленное вращение у предсверхновых, чтобы такой (магниторотационный) механизм мог сработать.


astro-ph/0309588 Влияние двойственности на динамику коллапса ядра и на скорость нейтронной звезды (The Effects of Binary Evolution on the Dynamics of Core Collapse and Neutron-Star Kicks)
Authors: Ph. Podsiadlowski et al.
Comments: 7 pages, 3 figures, submitted to ApJ

Наиболее многочисленные сверхновые, согласно закону Солпитера, образуются из звезд с массами около 10 Mo. Однако, их эволюция в одиночных и двойных системах заметно различается. В конце эволюции в двойных звездах с начальной массой >11 Mo образуется меньшее железное ядро, чем в одиночных. Звезды с массой 8-11 Mo в двойных системах вызывают взрывы сверхновых (коллапс ядра вызывается реакциями электронного захвата), а одиночные системы такой массы превращаются в тяжелые O-Ne-Mg белые карлики. Естественным образом возникают две группы звезд: эволюционировавших в тесных двойных и одиночные или широкие пары. Взрывы сверхновых первой группы сопровождаются меньшей отдачей и, как следствие, порождают нейтронные звезды с малыми пространственными скоростями.
[Прим.: Конечно, все эти заключения требуют дополнительной проверки.]


astro-ph/0309684 Вопросы теории коллапсирующих сверхновых (Topics in Core-Collapse Supernova Theory)
Authors: Adam Burrows et al.
Comments: 10 pages, 2 figures

Целый ряд интересных тем, в которых переплетаются физика и астрофизика, мы называем "Теорией Сверхновых". В данной статье автор успел коснуться четырех из них:

  1. Откуда у пульсаров высокие пространственные скорости?
  2. Гравитационные волны от коллапса ядра.
  3. Взрыв сверхновой и ее вращение.
  4. Откуда берется энергия Сверхновой?


astro-ph/0309796 Распределение сверхновых типа Ia по красным смещениям: ограничения на прародителей сверхновых и на историю звездообразования (The Redshift Distribution of Type-Ia Supernovae: Constraints on Progenitors and Cosmic Star Formation History)
Authors: Avishay Gal-Yam and Dan Maoz
Comments: 9 pages, 7 figures, MNRAS, accepted

Проекты поиска далеких сверхновых ведутся уже несколько лет, зарегистрировано несколько десятков таких событий (0.3<z<1) - теперь можно приступить к статистической обработке всего множества зарегистрированных явлений.

В данной работе был выполнен следующий анализ - для различных эмпирических законов звездообразования во Вселенной (показанных на рисунке) была оценена задержка между образованием звезды, из которой возникла сверхновая, и моментом взрыва. Даже в общем случае этот интервал оказывается довольно велик: порядка или более 1 млрд.лет, для закона звездообразования Мадау получается оценка >1.7 млрд.лет (на 95% уровне значимости), для закона Ланцетта в котором звездообразование на больших z существенно выше - >2.5 млрд.лет.

Эмпирические законы звездообразования во Вселенной:
(слева) закон Мадау - максимальный темп звездообразования приходится на z=1.5-2;
(в центре) закон Ланцетта - темп звездообразования растет с z, до z~2 - быстро, затем - медленнее;
(справа) закон Кови-Стейделя с постоянным темпом звездообразования при z>2.

Еще одна статья тех же авторов на близкую тему:

astro-ph/0309797 Частота вспышек сверхновых типа Ia в скоплениях галактик при z<1: приложение к происхождению сверхновых и источникам железа в скоплениях (The Type-Ia Supernova Rate in z < 1 Galaxy Clusters: Implications for Progenitors and the Source of Cluster Iron)


astro-ph/0309824 Гиперновая (гамма-всплеск) в центре Галактики как возможный источник галактических позитронов (Hypernovae/GRB in the Galactic Center as possible sources of Galactic Positrons)
Authors: M. Casse et al.
Comments: 9 pages, 0 figures, submitted ApJ Lett

Приборы, установленные на обсерватории INTEGRAL, зарегистрировали сильное и протяженное излучение вызванное аннигиляцией позитронов и электронов в области балджа Млечного Пути. Наличие столь существенного избытка позитронов требует своего объяснения. Одно из возможных: некоторое время назад в центральной области нашей Галактики (не обязательно в самом центре) произошла вспышка гиперновой, сопровождавшаяся гамма-всплеском.


Выпуск 56. 13-20 сентября 2003

astro-ph/0309378 Радиомониторинг сверхновой 2001ig: год первый (Radio Monitoring of Supernova 2001ig: The First Year)
Authors: S.D.Ryder et al.
Comments: 5 pages, 2 figures.

Сверхновая 2001ig типа IIb вспыхнула (как следует из ее названия) в 2001 году в галактике NGC 7424. Она регулярно наблюдалась на австралийском радиотелескопе "Compact Array" начиная со второй недели после ее открытия. Эта сверхновая лучше всего исследована в радиодиапазоне после знаменитой сверхновой 1993J. Для SN 2001ig получены кривые блеска на частотах от 1.4 до 20 ГГц.

Радио кривые блеска SN 2001ig на разных чаcтотах (теория и наблюдения):
18.8 ГГц (сплошная линия/кружки),
8.6 ГГц (пунктир/кресты),
4.8 ГГц (штрих-пунктир/квадраты),
2.4 ГГц (точки/треугольники) и
1.4 ГГц (штрих-три точки/ромбы).

После того, как светимость сверхновой на частотах 8.6 и 4.8 ГГц достигла максимума (это произошло через 1-2 месяца после вспышки) кривые блеска на этих частотах по крайней мере дважды существенно отклонялись от ожидаемого (и предсказываемого теорией) плавного затухания. Вероятно это произошло из-за взаимодействия с окружающей средой, что указывает на периодическое усиление сброса массы предсверхновой на самых последних стадиях своего существования.

Отклонение кривых радиоблеска SN 2001ig от ожидаемых. Символы те же, что и на первом рисунке.


Выпуск 53. 10-22 августа 2003
astro-ph/0308297 Сверхновые типа Ia в плотном околозвездном газе (Type Ia supernovae in dense circumstellar gas)
Authors: N.N. Chugai, L.R. Yungelson
Comments: Accepted for publication in Astronomy Letters, 13 pages, 6 figures

Кривые блеска некоторых сверхновых типа Ia имеют странные особенности. Авторы предлагают модель, в которой такие феномены объясняются тем, что взрыв произошел в плотном газе, окружающем звезду. Оболочки должны быть достаточно тяжелыми (несколько масс Солнца). Они могут образовываться из вещества красного гиганта, который входит в тесную систему с белым карликом. Собственно именно карлик и взорвется за счет нааккрецированного вещества гиганта. Можно обойтись и одиночной звездой с массой порядка 8 масс Солнца.


astro-ph/0308185 Выделение сверхновых Ia на красном смещении 1.3 и дальше с помощью усовершенствованной обзорной камеры на Космическом телескопе (Identification of Type Ia Supernovae at Redshift 1.3 and Beyond with the Advanced Camera for Surveys on HST)
Authors: Adam G. Riess et al.
Comments: accepted for publication, ApJ Letters

В продолжение темы о сверхновых Ia. Авторы описывают наблюдения объектов этого типа на больших красных смещениях с помощью Космического телескопа. Представлен спектр самой далекой сверхновой (точнее, сверхновая самая далекая из всех, для которых удалось получить спектр). Полученные данные позволяют надеяться на создание методики, которая даст возможность выделять больше сверхновых на красных смещениях 1.2 < z < 1.8.


обзор astro-ph/0308136 Гиперновые и другие сверхновые, из которых образуются черные дыры (Hypernovae and Other Black-Hole-Forming Supernovae)
Authors: K. Nomoto et al.
Comments: 49 pages, >20 figs. To be published in "Stellar Collapse" (Astrophysics and Space Science; Kluwer)

Фундаментальный обзор, он же глава книги, написанный одной из самых старых и опытных групп исследователей, несколько десятилетий занимающихся численным моделированием вспышек сверхновых. Удивительно, но две трети обзора занимают современные наблюдательные данные о сверхновых - то с чем ученые сравнивают свои модели. Существенная часть материала посвящена гиперновым: сверхмощным сверхновым, при коллапсах которых, возможно, происходят гамма-всплески.


Кривые блеска четырех сверхновых типа Ic
вблизи максимума их блеска:
(сверху вниз)1998bw, 1997ef, 2002ap и 1994I.
Возможно, некоторые из них - гиперновые.


миниобзор astro-ph/0308138 Сверхновые типа Ia: прародители и разнообразие (Type Ia Supernovae: Progenitors and Diversities)
Authors: K. Nomoto et al.
Comments: 13 pages. Invited Review published in "From Twilight to Highlight: The Physics of Supernovae," eds. W. Hillebrandt & B. Leibundgut, ESO/Springer Series "ESO Astrophysics Symposia" (Berlin: Springer) p.115--127 (2003)

В настоящее время несколько групп наблюдательных фактов свидетельствуют о наличии темной энергии в количестве, достаточном для ускоренного расширения Вселенной в настоящее время. Первые указания появились в 1998 г. благодаря наблюдениям сверхновых типа Ia на больших красных смещениях. С тех пор не утихают споры насколько точно эти объекты соответствуют требованиям, предъявляемым к т.н. "стандартным свечам". Дело в том, что сверхновые могут обладать разной светимостью при разном химическом составе, разной массе взрывающегося объекта и т.д. Кроме того, важной могла бы оказаться роль пыли. В данном обзоре авторы кратко разбирают различные сценарии взрыва сверхновых Ia, и обсуждают к каким зависимостям светимости от красного смещения это может приводить.

На рисунке показано как для сверхновых Ia, родившихся в спиральных и эллиптических галактиках, светимость зависит от красного смещения. Видно, что на очень больших смещениях остаются только сверхновые в эллиптических галактиках и для них вариация светимости не столь велика.

Напомним, что в настоящее время данные по сверхновым не являются ни единственным, ни даже основным доказательством ускорения расширения Вселенной. Так что острота спора несколько спала. Однако разобраться все равно надо.


миниобзор astro-ph/0308144 Свойства материнских галактик сверхновых (Properties of SN-host galaxies)
Authors: F. Combes
Comments: 10 pages, 5 figures, review paper in "Supernovae and dust" (Paris, May 2003), to be published by New Astronomy Reviews

В дополнение в предыдущей статье стоит прочесть и эту, специально посвященную свойствам материнских галактик сверхновых. Эволюция сверхновых тесно связана с эволюцией галактик, т.к. изменяется их химический состав и параметры звездообразования.

Автор показывает, что по кривой блеска все-таки можно правильно откалибровать светимость, чтобы использовать сверхновые в космологии.


Выпуск 52. 01-09 августа 2003
astro-ph/0308018 Открыты ли неуловимые прародители сверхновых Ia? (Have the Elusive Progenitors of Supernovae Type Ia Been Discovered?)
Authors: Mario Livio, Adam Riess
Comments: 5 pages

Сверхновые типа Ia так или иначе должны быть связаны с белыми карликами. В спектрах этих взрывающихся звезд нет водородных линий, кроме того они часто встречаются в эллиптических галактиках, где в данное время мало массивных звезд. Что же заставляет белый карлик взрываться? Основных идей по этому поводу две: аккреция на белый карлик и слияние двух белых карликов.

Наблюдения сверхновой SN 2002ic на первый взгляд поддерживают первую идею - дело в том, что в спектре были замечены линии водорода - Halpha. Однако в этой короткой заметке авторы показывают, что все не так-то просто, и второй сценарий - слияние двух белых карликов - также может удовлетворять полученным данным.

Выпуск 51. 21-31 июля 2003

astro-ph/0307337 Белые карлики около черных дыр: новый сценарий для сверхновых первого типа (White Dwarfs Near Black Holes: A New Paradigm for Type I Supernovae)
Authors: J. R. Wilson, G. J. Mathews
Comments: 12 pages, Submitted to The Astrophysical Journal

Если "поджать" кислородно-углеродный белый карлик, то плотность и температура в его недрах могут оказаться достаточными для начала пикноядерных реакций. Это может привести к взрыву сверхновой первого типа. Такая ситуация может реализовываться при пролете белого карлика вблизи черной дыры. В своих вычислениях авторы рассматривают несколько ситуаций: белый карлик в двойной системе, пролет мимо массивной черной дыры в шаровом скоплении, прохождение вблизи сверхмассивной черной дыры в галактическом ядре. По оценкам авторов темп таких вспышек оказывается немаленьким, а потому актуально обсуждение наблюдательных проявлений таких взрывов, а также стратегии их поиска.

Выпуск 50. 8-18 июля 2003

astro-ph/0307226 Прародитель сверхновой второго типа с плато 2003gd в галактике М74 (The Progenitor of the Type II-Plateau Supernova 2003gd in Messier 74)
Authors: S.D. Van Dyk, W. Li, A.V. Filippenko
Comments: 10 pages, 6 figures, to appear in PASP (2003 Oct issue)

Как мы неоднократно писали, в астрофизике сверхновых существует масса нерешенных проблем. Связано это как со сложностью происходящих процессов, так и с редкостью этих событий. Например, было бы очень важно иметь информацию о взорвавшейся звезде, но она крайне редко оказывается доступной. До появления этой работы было известно всего пять таких звезд-прародителей (среди них - прародительница SN1987A в Магеллановом облаке).

Обработав архивные данные, полученные на Космическом телескопе за год до наблюдения вспышки, авторы смогли определить, что до взрыва звезда была красным сверхгигантом с начальной массой около 8-9 масс Солнца. Авторы полагают, однако, что информация еще нуждается в подтверждении. Для этого необходимо провести повторные наблюдения на Космическом телескопе после того как блеск сверхновой существенно уменьшится. Это позволит точнее определить положение центра взрыва, т.е. позволит с уверенностью утверждать, что звезда-прародитель была выделена верно.



Выпуск 48. 23-30 июня 2003


astro-ph/0306412 Нуклеосинтез в Сверхновых, порождающих черные дыры, и распределение химических элементов, синтезированных в звездах предельно бедных металлами (Nucleosynthesis in Black-Hole-Forming Supernovae and Abundance Patterns of Extremely Metal-Poor Stars)
Authors: K.Nomoto et al.
Comments: 12 pages, 9 figures. To appear in "Carnegie Observatories Astrophysics Series, Vol. 4: Origin and Evolution of the Elements, 2003

Работа известной японской группы.

Черные дыры образуются из наиболее массивных звезд (с массой по крайней мере выше 20-25Mo). По своим "внешним" проявлениям такие явления занимают, по-видимому, две крайние ниши - сверхновые с медленным вращением коллапсируют "тихо" и выбрасывают малое количество металлов (Faint Supernovae), при быстром вращении черной дыры образуются Гиперновые, которые синтезируют много металлов и, возможно, сопровождаются гамма-всплесками. Очень похожими на них должны были быть сверхновые в сверхмассивных звездах первого поколения (популяции III), хотя сегодня никто не знает были ли эти вспышки Гиперновыми.

В данной работе проведены расчеты спектра синтезируемых и выбрасываемых химических элементов для "слабой" и "сильной" сверхновых. Интересным является вывод, что наблюдаемое в сверхбедных металлами звездах (типа HE0107-5240) распределение элементов похоже на порождаемое сверхновой с черной дырой (и может объясняться близким взрывом подобной сверхновой в далеком прошлом) и существенно отличается от того, что дают обычные сверхновые.

Сравнение рассчитанного для звезды с начальной массой 25Mo при взрыве с энергией 3.1050 эрг распределения химических элементов (сплошная линия) с наблюдающимся у свехбедной металлами звезды HE0107-5240 (красные точки).

Посмотрите также статью astro-ph/0306417 о нуклеосинтезе при взрыве массивной звезды, порождающей гамма-всплеск той же исследовательской группы.

Выпуск 47. 16-21 июня 2003

astro-ph/0306347 Очень энергичная сверхновая, ассоциирующаяся с гамма-всплеском 29 марта 2003 года (A very energetic supernova associated with the gamma-ray burst of 29 March 2003)
Authors: J.Hjorth et al.
Comments: 19 pages, 3 figures

Первой сверхновой, вспышку которой связали с гамма-всплеском, была близкая сверхновая SN 1998bw (а гамма-всплеск - GRB980425). Красное смещение у 1998bw было равно z=0.0085, что соответствует расстоянию ~37 Мпк. После этого события проявления сверхновых стали "обнаруживать" у многих других гамма-всплесков. (Слово обнаруживать взято в кавычки потому, что во всех случаях обнаруживались не более чем "указания на присутствие сверхновых", смотри, например, АНКу от 21 июня 2003 г.) Со сверхновой 1998bw были и другие проблемы: 1) небольшое, но значимое, несовпадение положения рентгеновского ореола гамма-всплеска со сверхновой; 2) если данная ассоциация верна, то полная энергия всплеска (при изотропии его излучения) составляла бы всего ~8.1047 эрг, что на несколько порядков меньше, чем у самого слабого всплеска с измеренным расстоянием.

Всплеск GRB030329 оказался вторым (а может быть первым) по близости к нам. Его красное смещение, измеренное авторами данной статьи на эшеле-спектрографе телескопа VLT (диаметром 8 м), оказалось равным z=0.1685, что соответствует расстоянию ~810 Мпк при WL=0.7 и H0=70 км/с/Мпк. Энергия этого всплеска была вполне типичной ~9.1051 эрг (в диапазоне энергий 30-400 кэВ при изотропном излучении).

С помощью телескопа VLT была прослежена спектральная эволюция оптического ореола GRB030429 в интервале 5-30 дней после всплеска. Первые спектры (3 и 8 апреля) имеют почти степенной вид, но по мере затухания ореола спектр становился все более похож на спектр сверхновой 1998bw (на поздней стадии). Этот факт не доказывает связи GRB030429 со вспышкой сверхновой, но является сильным аргументом в пользу данной идеи. Еще один аргумент - совпадение предполагаемого момента вспышки сверхновой с гамма-всплеском.


Спектры оптического ореола гамма-всплеска GRB 030429

Статья будет опубликована в журнале Nature 423, 847-850 (2003).


Выпуск 45. 26-31 мая 2003

обзор astro-ph/0305555 Нуклеосинтез легких элементов и тяжелых элементов r-процессов через нейтринные процессы во вспышках Сверхновых (Nucleosynthesis of Light Elements and Heavy r-Process Elements through the nu-Process in Supernova Explosion)
Authors: T. Yoshida, M. Terasawa, T. Kajino, K. Sumiyoshi
Comments: 26 pages, 4 figures, submitted to ApJ

Общеизвестный факт, первичный нуклеосинтез (на очень ранних космологических стадиях) заполнил Вселенную водородом и гелием. Более тяжелые элементы, вплоть до "железного пика" (Fe, Ni и Co), возникли при термоядерных реакциях внутри звезд, а еще более тяжелые - при вспышках Сверхновых. Это утверждение верно в среднем. Например, в Сверхновых образуются как тяжелые, так и легкие элементы. Кроме того во время вспышек Сверхновых идут ядерные реакции с участием нейтрино - так называемый "нейтринный катализ". (Для их протекания требуется сверхмощный источник нейтрино, которым и является Сверхновая, в другое время такие реакции малоэффективны.) Вот примерная проблематика, которой посвящен данный обзор.

astro-ph/0305462 Галактическая эволюция темпов сверхновых (The galactic evolution of the supernova rates)
Authors: E. De Donder, D. Vanbeveren
Comments:Accepted by New Astronomy, 36 pages

Расчеты и наблюдения темпов сверхновых разных типов является очень важной астрофизической задачей (см., например, "A New Population of Old Stars", где обсуждаются старые звезды малой металличности с выходом на появление первых сверхновых типа Ia и относительны темпы появления сверхновых). С точки зрения теории это очень сложная проблема. Первое - мы не знаем, как собственно происходит взрыв сверхновых некоторых типов (особая проблема с учетом вращения и магнитного поля). Второе - есть неопределенности в финальных стадиях эволюции массивных звезд (опять же - роль вращения и магнитных полей). Третье - эволюция звезд зависит от металличности, которая меняется не только от галактики к галактике, но и внутри Галактики (как в пространстве, так и во времени).

В этой работе, рассматривая влияния многих эффектов, авторы особое внимание уделяют двойственности звезд. Учет того простого факта, что большой процент звезд входит во взаимодействующие двойные, оказывает влияние на результаты расчетов.

Выпуск 44. 17-23 мая 2003

astro-ph/0305376 К вопросу об относительной частоте коллапсирующих сверхновых разных подтипов: роль металличности взорвавшихся звезд (On the relative frequencies of core-collapse supernovae sub-types: the role of progenitor metallicity)
Authors: Nikos Prantzos, Samuel Boissier
Comments: 7 pages, 5 figs. ; accepted for publication in Astronomy and Astrophysics

Рассмотрены сверхновые типов Ib,c и II, т.е. тех, что связаны с коллапсом ядер массивных звезд. Показано, что относительное число сверхновых этих подтипов зависит от металличности, что и ожидалось на основе рассчетов. Причем, данные лучше согласуются с предсказаниями моделей, учитывающих вращение звезд (построение таких моделей является важным достижением последних лет).

Авторы обсуждают, что сможет дать специализированный спутник SNAP, который будет наблюдать сверхновые на больших красных смещениях (порядка единицы).


Выпуск 42. 1-9 мая 2003


astro-ph/0305008 Космологические результаты по сверхновым на больших z (Cosmological Results from High-z Supernovae)
Authors: John L. Tonry et al.
Comments: 50 pages, AAS LateX, 15 figures, 15 tables. Accepted for publication by Astrophysical Journal

Как известно, впечатляющие результаты по изучению динамики расширения Вселенной были получены практически одновременно и независимо двумя группами (HZT-High-Z supernova search Team: Garnavich, Schmidt et al. и Supernova Cosmology Project: Perlmutter et al.). Обе группы использовали сверхновые типа Ia в качестве стандартных свечей, но методика во многом отличалась (и, естественно, использовались разные сверхновые). В этой статье представлены новые результаты группы HZT по сверхновым на красных смещениях порядка 1. Открыто 8 сверхновых на z=0.3-1.2.

Собственно, подтверждены ранние результаты. Единственным важным пунктом является то, что похоже Большой разрыв нам не грозит: данные свидетельствуют в пользу темной энергии с параметром уравнения состояния вблизи -1.

Неспециалистам советуем прочесть хотя бы введение.


Выпуск 39. 12-18 апреля 2003


astro-ph/0304240 Собственный разброс цветов у сверхновых типа Ia (The intrinsic colour dispersion in Type Ia supernovae)
Authors: S.Nobili, A.Goobar, R.Knop, P.Nugent
Comments: 12 pages,13 figures,A&A in press

Сверхновые типа Ia очень яркие и очень хорошие "стандартные свечи". Это позволяет с высокой точностью определять расстояния до них, даже когда вспышка происходит в далекой галактике. Именно с их помощью впервые было обнаружено, что наша Вселенная расширяется с ускорением (впоследствие это было подтверждено другими способами). Поэтому так важно знать какой внутренний разброс цветов и светимостей присущ этим объектам. Авторы показали, что разброс цветов спустя 40 дней после максимума блеска в B-фильтре меньше 0.1 звездной величины (что совпадает с делавшимися ранее оценками). Важнее другое - обнаружено, что несколько дальше (т.е. спустя более чем 40 дней) этот разброс уменьшается, т.е. "стандартные свечи" можно сделать "еще лучше"!



Выпуск 38. 01-11 апреля 2003

На этой неделе появились два замечательных обзора:

Космология по Сверхновым, где описывается "экспериментальное исследование" космологического устройства нашей вселенной с помощью Сверхновых типа Ia на больших красных смещениях.

И подробный обзор оптических кривых блеска сверхновых разных типов B.Leibundgut astro-ph/0304112.

Последняя тема очень актуальны в текушем году в связи с "участившимся" выделением кривых блеска сверхновых из оптических послесвечений гамма-всплесков Из-за этого данная тема недели пересекается с предыдущей.

astro-ph/0304109 Поиск компаньонов галактических сверхновых типа Ia (Search for the companions of Galactic SNe Ia)
Authors: Ruiz-Lapuente et al.
Commets: 8 pages, 2 Postscript figures. Appeared in "From Twilight to Highlight: the Physics of Supernovae", ed. W. Hillebrandt & B. Leibundgut (Springer), pp. 140-147

Сверхновые Ia - это взрыв белого карлика в двойной системе. Т.о. "кто на первой базе, мы знаем, а кто на второй?" Что за звезды поставляли вещество взорвавшемуся компактному объекту? Нормальная звезда? Гигант? Субгигант? Другой белый карлик? Можно попытаться детально исследовать какой-нибудь подходящий галактический остаток сверхновой типа Ia, чтобы найти этого загадочного "мистер N2". Именно это и проделали авторы статьи.

Они рассматривали два исторических остатка ("исторических" в том смысле, что вспышки сверхновых зафиксированы в старых записях) SN 1572 и SN 1006. Проводился отбор звезд-кандидатов, которые обладали бы большими скоростями (это связано с распадом двойной после взрыва). Затем исследовались спектры отобранных звезд.

Пока, к сожалению, есть только "подозреваемые". Так что ждем продолжения детектива о поиске загадочного "мистера N2".



astro-ph/0304172 Биполярные взрывы сверхновых: нуклеосинтез и влияние на обилие элементов в экстремально малометалличных звездах (Bipolar Supernova Explosions: Nucleosynthesis & Implication on Abundances in Extremely Metal-Poor Stars)
Authors: K. Maeda, K. Nomoto
Commets: Submitted to the Astrophysical Journal. 52 pages including 17 figs and 9 tables

Большая детальная оригинальная работа. Упоминаем ее потому, что биполярные сверхновые не на слуху у неспециалистов, а потому работа может представлять широкий интерес (имеется в виду по-крайней мере введение/заключение).



astro-ph/0304176 Ударные волны и ускорение частиц в остатках Сверхновых: По наблюдениям (Shocks and Particle Acceleration in Supernova Remnants: Observational Features)
Authors: Jacco Vink (Columbia University, Chandra fellow)
Commets: 13 pages, 7 figures. Invited review to appear in "High Energy Studies of Supernova Remnants and Neutron Stars" (COSPAR 2002), Eds. W. Hermsen, W. Becker, Advances in Space Research, in press

За последние 10 лет мы узнали сного нового о процессах происходящих в остатках сверхновых, в частности о сильных ударных волных в них. Этот прогресс связан с запуском целого ряда космических гамма и рентгеновских обсерваторий. Например, стало ясно, что оболочечные остатки (shells) подобные остатку Сверзновой 1006 года, излучают в основном синхротронным образом, за счет электронов с энергиями до 100 ТэВ. Это всего лишь на порядок меньше, чем энергия 3.1015 эВ на которой наблюдается излом наклона спектра коммических лучей. Одни из выводов: остатки сверхновых - "ясли" для ускорения частиц не самых высоких энергий.


(Архив Сверхновые:
v.2, 2004, v.1, 2002-2003)

Публикации с ключевыми словами: астрофизика - обзоры - astro-ph
Публикации со словами: астрофизика - обзоры - astro-ph
См. также:
Все публикации на ту же тему >>

Оценка: 2.5 [голосов: 51]
 
О рейтинге
Версия для печати Распечатать

Астрометрия - Астрономические инструменты - Астрономическое образование - Астрофизика - История астрономии - Космонавтика, исследование космоса - Любительская астрономия - Планеты и Солнечная система - Солнце


Астронет | Научная сеть | ГАИШ МГУ | Поиск по МГУ | О проекте | Авторам

Комментарии, вопросы? Пишите: info@astronet.ru или сюда

Rambler's Top100 Яндекс цитирования