Белые карлики. Будущее Вселенной | страница 60
Другой вид катаклизмических переменных — повторные новые. Это весьма редкие «звери космического зоопарка», в нашей Галактике таких отловили всего десяток. Они увеличивают яркость в среднем не больше чем тысячекратно, зато вспыхивают каждые 10–100 лет. Механизм таких вспышек пока в точности неизвестен. Предполагают, что они возникают при интенсивной (до одной десятимиллионной массы Солнца в год) аккреции водорода на поверхность самых тяжелых белых карликов, чья масса лишь немногим меньше предела Чандрасекара.
Еще один интересный подкласс — симбиотические новые. Эти катаклизмические переменные отличаются очень широким спектром излучения, который охватывает большинство диапазонов электромагнитных волн. Они возникают в парах, состоящих из пульсирующего красного сверхгиганта на последней стадии своей эволюции и молодого, а потому очень горячего белого карлика средней массы. Звезда-донор в заключительной фазе интенсивно сбрасывает вещество оболочки и приближается к превращению (через несколько миллионов лет) в белый карлик. Полагают, что именно этот процесс лежит в основе специфического характера спектра симбиотических новых, хотя многие детали еще не ясны.
Самый блистательный (и в прямом, и в переносном смысле!) результат аккреции водорода на углеродно-кислородный белый карлик — вспышка сверхновой. Согласно стандартному сценарию (а есть и другие), она происходит, когда приток аккрецируемого вещества доводит массу карлика-акцептора до предела Чандрасекара. Поскольку в этом случае давление вырожденного электронного газа уже не способно противостоять гравитации, карлик сжимается примерно втрое, а температура его центральной зоны резко возрастает. По достижении 400 млн K начинается термоядерное горение углерода, которое дополнительно нагревает ядро. Поскольку давление вырожденного газа при этом не увеличивается (оно не зависит от температуры!), ядро не расширяется и, следовательно, не охлаждается. Это приводит к катастрофическому росту темпа термоядерных реакций, которые за доли секунды порождают все более тяжелые элементы вплоть до радиоактивного никеля. Фронт термоядерного горения движется от ядра карлика к поверхности, скорее всего, сначала с дозвуковой, а затем и со сверхзвуковой скоростью, карлик взрывается и разбрасывает все новосинтезированное вещество по окружающему пространству.
Поскольку углеродно-кислородный карлик не имеет водорода и его линии отсутствуют в спектре излучения сверхновой, ее относят к первому типу, а конкретно — к подтипу Ia. Напротив, подтипы Ib и Ic — бедные водородом коллапсирующие сверхновые (сверхновым Ic не хватает еще и гелия). Принято считать, что они лишились внешних слоев еще до взрыва, что и объясняет их спектральные аномалии.