[Перевод] Взрываются ли в конце концов звёзды?
Что случится со всеми звёздами Вселенной, когда они постареют? Ничто не может существовать вечно, и звёзды тоже не могут. Почему? Потому, что у них заканчивается топливо: например, весь водород превращается в гелий. Когда топливо кончается, что-то должно произойти. Как писал поэт Дилан Томас:
Покорно в ночь навек не уходи.
Борись, борись, чтоб день не угасал
Но то, что конкретно случается со звездой, очень сильно зависит от её массы.
Если у вас есть махонькая звёздочка, менее 40% от массы Солнца, она сжигает весь водород, превращая его в гелий, и у неё не хватает массы, чтобы жечь гелий дальше. Солнце сможет превратить гелий в углерод и кислород, а ещё более массивные звёзды сожгут всё это и превратят в железо. Большинство звёзд из этой категории, когда у них закончится горючее, сначала расширятся в гигантскую звезду, а затем сожмутся в белого карлика.
Белые карлики ничего не жгут, и зовутся белыми только потому, что испускают свет, полученный из-за энергии гравитационного сжатия. (Чтобы оценить размеры, вспомним, что радиус Земли равен 6371 км). Когда, через несколько миллиардов лет, их сжатие заканчивается, они перестают испускать свет и превращаются в чёрных карликов. Но самые массивные звёзды с железными ядрами, имеющие радиус в 8 раз больше Солнечного, превращаются в сверхновые. Когда они сжимаются, давление на железо становится столь большим, что звезда начинает синтезировать нейтроны из протонов и электронов, находящихся в атомах железа. Это приводит к выбросу огромной энергии, известному, как взрыв сверхновой.
У ещё более массивных звёзд взрыв сверхновой получается ещё более мощным, и тогда их называют гиперновыми. В гиперновую, возможно, превратятся звёзды, масса которых в 10–100 раз превышает солнечную.
А возможно, и не превратятся! Ирландские астрономы отслеживают взрывы звёзд при помощи телескопа Хаббла. Они пытаются узнать массы звёзд до того, как они превратились в сверхновые, путём определения, какая именно звезда взорвалась. И они обнаружили, что некоторые звёзды могут быть настолько массивными, что они не превращаются в сверхновую или гиперновую, а после окончания горения топлива коллапсируют в чёрную дыру. Это интересно, поскольку в теории этим занимаются не самые массивные звёзды, поскольку их радиусы слишком велики, чтобы они сколлапсировали в чёрные дыры. Считается, что коллапсируют в черную дыру только звезды из определённого диапазона масс. Я нашёл такую вот диаграмму, иллюстрирующую судьбы звёзд в зависимости от их начальной массы:
Мне было бы интересно узнать, превратятся ли в гиперновые самые массивные из звёзд нашей галактики, Эта Киля, Звезда Пистолет (одна из самых ярких звёзд в нашей Галактике) и LBV 1806–20, или же сразу же станут чёрными дырами? Это может зависеть от того, с какой стороны предела Эддингтона они находятся, но, возможно, это будет зависеть ещё и от того, читали ли они когда-нибудь Дилана Томаса!
