Столкновение звёзд — процесс, при котором две звезды приближаются друг к другу и под действием силы тяжести сливаются в один объект большего размера . По расчётам астрономов, такие события происходят в шаровых скоплениях нашей Галактики примерно раз в 10 тыс. лет . Только недавно учёные смогли наблюдать столкновение звёзд . Серия звёздных столкновений внутри плотного скопления за короткий период времени может привести к возникновению чёрной дыры .

Астрономические объекты, участвующие в столкновениях

Любая звезда во Вселенной может столкнуться с другой звездой, независимо от того, она ещё «живая» (процессы термоядерного синтеза все ещё происходят в ядре) или уже «мертва» (процессы синтеза уже исчерпали себя). Такими объектами могут быть: белые карлики , нейтронные звезды , чёрные дыры , звезды главной последовательности , гиганты и сверхгиганты . Разница в типах звёзд, в их массе, температуре и радиусе приводит к различным типам столкновений или слияний .

Типы звёздных столкновений и слияний

Сверхновая типа 1A

Белые карлики — это остатки маломассивных звёзд. Если белый карлик входит в состав двойной системы , то в результате аккреции он может перетаскивать вещество с звезды-спутника (это может быть как красный гигант, так и звезда главной последовательности). Таким образом, масса белого карлика может превысить предел Чандрасекара , что приводит к его гравитационному коллапсу и к последующему взрыву сверхновой типа Ia . Однако когда два белых карлика обращаются друг вокруг друга на близких орбитах , эмиссия гравитационных волн уменьшает момент импульса системы и заставляет звёзды приближаться друг к другу по спирали. Если во время их слияния суммарная масса превышает предел Чандрасекара, то ни тепловое давление, ни даже давление вырожденного электронного газа не в состоянии уравновесить гравитацию, и происходит гравитационный коллапс. Он приводит к увеличению плотности и температуры в недрах и началу ядерных реакций горения углерода , в результате чего температура повышается ещё больше. Повышение температуры ускоряет ход ядерных реакций, но не приводит к увеличению давления и расширения звезды, поскольку вещество в белых карликах находится в вырожденном состоянии . Процесс приобретает цепной характер. Разгонная реакция ядерного синтеза быстро нагревает внутреннюю часть комбинированной звезды, и это приводит к взрыву сверхновой . В течение нескольких секунд всё вещество звезды разлетается по сторонам .

Столкновения нейтронных звёзд

Столкновения нейтронных звёзд происходит по сценарию, напоминающему столкновение белых карликов. Когда две нейтронные звезды вращаются вокруг друг друга, они начинают приближаться друг к другу по спирали. Если их общая масса превышает предел Оппенгеймера — Волкова , то такое столкновение приводит к образованию чёрной дыры. В течение 1-2 тысячных долей секунды возникает магнитное поле , которое в триллионы раз превышает магнитное поле Земли . Астрономы предполагают, что именно это событие приводит к возникновению определённого рода гамма-вспышек .

Открытие

Уже несколько поколений астрономов разрабатывают теорию звёздных столкновений. Однако только развитие технологий доказало справедливость этой теории.

В 1764 году астроном Шарль Мессье открыл звёздное скопление, которое сейчас называется объект Мессье 30 . В XX веке астрономы пришли к выводу, что возраст этого скопления составляет около 13 миллиардов лет . С помощью телескопа Хаббл удалось увидеть отдельные его звёзды. С помощью новой технологии астрономы обнаружили, что некоторые звёзды, известные под названием « голубые отставшие звёзды », имеют гораздо меньший возраст, чем другие звёзды внутри скопления . Тогда астрономы выдвинули гипотезу, что эти звёзды как раз и являются результатом столкновения или слияния звёзд, и это дало им дополнительное вещество для продолжения ядерного синтеза, тогда как окружающие звезды уже исчерпали это вещество .

Риск столкновения для Солнечной системы

Тогда как в некоторых частях галактики столкновения звёзд встречаются довольно часто, вероятность участия Солнца в этом событии очень мала. Расчёт показывает, что столкновение Солнца с другой звездой может случиться раз в 10 ²⁸ лет . Для сравнения, возраст Вселенной составляет порядка 10 ¹⁰ лет. Вероятность приближения других звёзд к Солнцу также невелика. Период времени можно определить по формуле:

N ~ 4,2 · D ² Myr ⁻¹

где N — число случаев в течение миллиона лет, когда другая звезда приближается на расстояние D от Солнца, выраженная в парсеках . Для сравнения, средний радиус земной орбиты, 1 а. е ., составляет 4,82 × 10 ⁻⁶ парсек.

Несмотря на малую вероятность непосредственного участия Солнца в таком событии, Земля может пострадать, если такое столкновение произойдёт «недалеко». По словам астрономов, если столкновение звёзд состоится в пределах 100 световых лет от Земли, то это уничтожит Землю . Однако на таком расстоянии от Земли нет ни одного звёздного скопления.

Примечания

Ссылки

• (неопр.) . Дата обращения: 30 мая 2013.