Stjärnkollision

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 10 augusti 2022; verifiering kräver 1 redigering .

En stjärnkollision  är en process där två stjärnor närmar sig varandra och under inverkan av gravitationen smälter samman till ett större objekt [1] . Enligt astronomers beräkningar inträffar sådana händelser i klothopar av vår galax ungefär en gång vart 10 tusen år [2] . Först nyligen har forskare kunnat observera kollision mellan stjärnor [3] . En serie stjärnkollisioner inom ett tätt kluster på kort tid kan leda till bildandet av ett svart hål [4] .

Astronomiska objekt inblandade i kollisioner

Vilken stjärna som helst i universum kan kollidera med en annan stjärna, oavsett om den fortfarande är "levande" ( termonukleära fusionsprocesser äger fortfarande rum i kärnan) eller redan "död" (fusionsprocesser har redan uttömt sig själva). Sådana objekt kan vara: vita dvärgar , neutronstjärnor , svarta hål , huvudsekvensstjärnor , jättar och superjättar . Skillnaden i typer av stjärnor, i deras massa, temperatur och radie leder till olika typer av kollisioner eller sammanslagningar [2] .

Typer av stjärnkollisioner och sammanslagningar

Typ 1A supernova

Vita dvärgar är resterna av stjärnor med låg massa. Om en vit dvärg är en del av ett binärt system , kan den, som ett resultat av ackretion , dra materia från en satellitstjärna (detta kan vara antingen en röd jätte eller en huvudsekvensstjärna). Massan av en vit dvärg kan alltså överskrida Chandrasekhar-gränsen , vilket leder till dess gravitationskollaps och efterföljande supernovaexplosion av typ Ia . Men när två vita dvärgar kretsar runt varandra i nära banor [5] minskar emissionen av gravitationsvågor systemets rörelsemängd och får stjärnorna att närma sig varandra i en spiral. Om den totala massan under deras sammanslagning överskrider Chandrasekhar-gränsen, då kan varken det termiska trycket eller ens trycket från den degenererade elektrongasen balansera gravitationen, och gravitationskollaps inträffar. Det leder till en ökning av densitet och temperatur i tarmarna och början av kärnkolförbränningsreaktioner , som ett resultat av vilka temperaturen stiger ännu mer. En ökning av temperaturen påskyndar förloppet av kärnreaktioner, men leder inte till en ökning av trycket och expansionen av stjärnan, eftersom materia i vita dvärgar är i ett degenererat tillstånd . Processen får en kedjekaraktär. Den accelererande reaktionen av kärnfusion värmer snabbt upp det inre av den kombinerade stjärnan, och detta leder till en supernovaexplosion [5] . Inom några sekunder sprids hela stjärnans materia runt [6] .

Neutronstjärnekollisioner

Kollisionen av neutronstjärnor sker enligt ett scenario som påminner om kollisionen mellan vita dvärgar. När två neutronstjärnor kretsar runt varandra börjar de spiralera mot varandra. Om deras totala massa överstiger Oppenheimer-Volkov-gränsen , leder en sådan kollision till bildandet av ett svart hål. Inom 1-2 tusendelar av en sekund uppstår ett magnetfält som är biljoner gånger större än jordens magnetfält . Astronomer menar att det är denna händelse som leder till uppkomsten av en viss typ av gammastrålning [7] .

Upptäckt

I flera generationer av astronomer har utvecklat teorin om stjärnkollisioner. Det är dock bara teknikutvecklingen som har bevisat giltigheten av denna teori.

År 1764 upptäckte astronomen Charles Messier stjärnhopen som nu kallas Object Messier 30 . På 1900-talet kom astronomer till slutsatsen att åldern för detta kluster är cirka 13 miljarder år [8] . Med hjälp av Hubble-teleskopet var det möjligt att se några av dess stjärnor. Med hjälp av ny teknik har astronomer upptäckt att vissa stjärnor, kända som " blå efterslängare ", är mycket yngre än andra stjärnor i klustret [8] . Sedan antog astronomer att dessa stjärnor bara är resultatet av en kollision eller sammanslagning av stjärnor, och detta gav dem ytterligare substans för att fortsätta kärnfusion, medan de omgivande stjärnorna redan har uttömt detta ämne [8] .

Kollisionsrisk för solsystemet

Medan kollisioner av stjärnor är ganska vanliga i vissa delar av galaxen, är sannolikheten för att solen ska delta i denna händelse mycket liten. Beräkningen visar att solens kollision med en annan stjärna kan ske en gång vart 10:e 28 :e år [9] . Som jämförelse är universums ålder cirka 10 10 år. Sannolikheten att närma sig andra stjärnor till solen är också liten. Tidsperioden kan bestämmas med formeln:

N ~ 4,2 D 2 Myr -1

där N  är antalet gånger på en miljon år som en annan stjärna närmar sig inom ett avstånd D från solen, uttryckt i parsecs [10] . Som jämförelse, medelradien för jordens omloppsbana, 1 AU. t.ex. är 4,82 × 10-6 parsec.

Trots den låga sannolikheten för att solen är direkt involverad i en sådan händelse kan jorden skadas om en sådan kollision inträffar "inte långt borta." Enligt astronomer, om kollisionen av stjärnor äger rum inom 100 ljusår från jorden, kommer den att förstöra jorden [9] . Det finns dock inga stjärnhopar på ett sådant avstånd från jorden.

Anteckningar

  1. Fred Lawrence Whipple (1939), Supernovor och stjärnkollisioner 
  2. 1 2 Chang, Kenneth. ”Två stjärnor kolliderar; Ny stjärna är född." Arkiverad 24 maj 2017 på Wayback Machine , New York Times , New York, 13 juni 2000. Hämtad 14 november 2010.
  3. Tylenda, R.; Hajduk, M.; Kaminski, T. et al. V1309 Scorpii: sammanslagning av en kontaktbinär  // Astronomi och astrofysik  . - EDP Sciences , 2011. - 11 mars ( vol. 528 , nr. april 2011 ). — P. A114 . - doi : 10.1051/0004-6361/201016221 . - . - arXiv : 1012.0163 . Arkiverad från originalet den 15 december 2019.
  4. Ett svart hål i Orion? , Sky & Telescope  (26 september 2012). Arkiverad från originalet den 8 oktober 2012. Hämtad 6 oktober 2012.
  5. 1 2 González Hernández, JI; Ruiz-Lapuente, P.; Tabernero, HM; Montes, D.; Canal, R.; Mendez, J.; Bedin, LR Inga överlevande utvecklade följeslagare till stamfadern till SN 1006  // Nature  :  journal. - 2012. - 26 september ( vol. 489 , nr 7417 ). - s. 533-536 . - doi : 10.1038/nature11447 . — . - arXiv : 1210.1948 . — PMID 23018963 .
  6. Freedman, Roger A., ​​​​Robert M. Geller, William J. Kaufmann III (2009). The Universe 9th Edition , s.543-545. W. H. Freeman and Company, New York. ISBN 1-4292-3153-X
  7. Rosswog, Stephan, " Radioactive glow as a smoking gun Archived January 16, 2014 at the Wayback Machine ", Nature, USA, 29 augusti 2013. doi : 10.1038/500535a Retrieved on 11 September 2013.
  8. 1 2 3 "Stjärnkollisioner och vampyrism ger blå eftersläpande stjärnor en 'kosmisk ansiktslyftning'" Arkiverad 5 mars 2016 på Wayback Machine , Asian News International , 29 december 2009
  9. 1 2 Lucentini, Jack Forskare hävdar första bevis på att stjärnor kolliderar . Space.com (1 juni 2000). "Med en beräkning kommer solen sannolikt att ha en krasch per 10 000 biljoner, biljoner år (det är 28 nollor), och den kommer att brinna ut av sig själv mycket tidigare än så." Datum för åtkomst: 15 januari 2014. Arkiverad från originalet den 19 april 2004.
  10. Garcia-Sanchez, J.; Weissman, P.R.; Preston, RA & Jones, DL (24 augusti 1998), Perturbation of the Oort Cloud by Close Stellar Approaches, Asteroid and Comet Dynamics , Tatrauska Lomnica, Slovakien,  

Länkar