Сверхновая типа Ia


Сверхновая типа Ia (читается «один-а», англ. Type Ia supernova) — подкатегория сверхновых звёзд. Сверхновая типа Ia является результатом термоядерного взрыва белого карлика.

Сверхновая типа Ia является подкатегорией в схеме классификации сверхновых Минковского-Цвикки, разработанной немецко-американским астрономом Рудольфом Минковским и швейцарским астрономом Фрицем Цвикки. Данная классификация была основана на спектральных характеристиках излучения и не совпадает с механизмом происходящих процессов: тип сверхновых Ia связан с термоядерным взрывом вещества белого карлика, тогда как сверхновые Ib, Ic и все сверхновые II типа связаны с коллапсом ядра звезды.

В 2013 году было предложено дополнительно из сверхновых Ia выделить отдельный класс сверхновых типа Iax[2], которые отличаются меньшей светимостью, сохранением белого карлика после взрыва (по крайней мере частью звёзд) и приобретением их остатками больших скоростей. Фактическим отличием этих двух типов является степень вовлечённости вещества карлика в термоядерное «горение» — в классических Ia термоядерный синтез затрагивает весь объём звезды, полностью её рассеивая, тогда как в Iax из-за несимметричности процессов взрывается лишь часть звезды, а оставшаяся часть так и остаётся в виде компактного объекта. В свою очередь эти сверхновые отличаются от новых звёзд тем, что в последних при аккреции в какой-то момент начинается термоядерная реакция, которая затрагивает только слой этого вещества, не затрагивая остальной объём звезды, и данный механизм при продолжении аккреции может повторяться вновь и вновь. При взрыве Iax процесс распространяется на значительную часть звезды и по оценкам сверхновые Iax составляют от 5 до 30 % Ia[3].

Белый карлик является «остатком» звезды, которая завершила свой нормальный жизненный цикл, термоядерные реакции прекратились, а внешняя оболочка в процессе эволюции была сброшена. То есть, по сути белый карлик является ядром бывшей звезды, которое в дальнейшем может лишь остывать. Однако белый карлик — объект с чрезвычайно большой плотностью и гравитацией, и он может аккрецировать вещество. В первую очередь это происходит в двойных системах, где второй и изначально более лёгкий, а значит, и менее проэволюционировавший компонент подошёл к стадии красного гиганта и заполнил свою полость Роша. Вещество его оболочки через точку Лагранжа L1 начинает «перетекать» на белый карлик, увеличивая его массу. Физически белые карлики с низкой скоростью вращения ограничены по своей массе пределом Чандрасекара (около 1,44 солнечных масс). Это максимальная масса, которая может быть скомпенсирована давлением вырожденных электронов. После достижения этого предела белый карлик начинает коллапсировать в нейтронную звезду следующим образом.