Номер 6, страница 50, часть 2 - гдз по физике 9 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 2. Строение и эволюция вселенной. Глава VIII. Звёзды и галактики. Параграф 29. Звёзды - номер 6, страница 50.

Условие.

6. Расскажите, чем новые отличаются от сверхновых.

Решение.

Новые и сверхновые звезды — это два типа астрономических явлений, связанных со взрывным увеличением яркости звезды, но они кардинально различаются по своей природе, масштабу и последствиям.

Механизм возникновения
Вспышка новой происходит на поверхности белого карлика в тесной двойной звездной системе. Белый карлик перетягивает вещество (в основном водород) со своего компаньона. Когда на поверхности карлика накапливается критическая масса этого вещества, запускается неуправляемая термоядерная реакция, похожая на взрыв водородной бомбы. Этот взрыв происходит только в поверхностном слое, а сама звезда-карлик не разрушается.
Взрыв сверхновой — это гораздо более мощный процесс, означающий гибель звезды. Существует два основных механизма:
1. Сверхновые II типа: Массивная звезда (с массой более 8 масс Солнца, $M > 8 M_{\odot}$) исчерпывает свое ядерное топливо, ее ядро коллапсирует под действием гравитации, что вызывает мощнейший взрыв, разбрасывающий внешние слои звезды.
2. Сверхновые Ia типа: Белый карлик в двойной системе накапливает столько вещества от компаньона, что его масса превышает предел Чандрасекара (около $1.44 M_{\odot}$). Это запускает термоядерные реакции по всему объему звезды, приводя к ее полному уничтожению.

Выделяемая энергия и светимость
У новой блеск возрастает в тысячи или сотни тысяч раз (на 7-15 звездных величин). Выделяемая энергия составляет порядка $10^{38}$ джоулей. В пике яркости новая может светить как сотни тысяч Солнц.
У сверхновой блеск возрастает в миллиарды раз (на 20 и более звездных величин). Выделяемая энергия достигает $10^{44}$ джоулей, что в миллионы раз больше, чем у новой. В максимуме блеска сверхновая может затмить всю свою родительскую галактику.

Последствия взрыва
После вспышки новой белый карлик и его звезда-компаньон выживают. Сбрасывается лишь незначительная масса вещества (около $10^{-5} - 10^{-4} M_{\odot}$). Процесс может повторяться, приводя к повторным вспышкам.
Взрыв сверхновой приводит к разрушению звезды. На ее месте остается либо компактный объект (нейтронная звезда или черная дыра в случае сверхновой II типа), либо не остается ничего (в случае сверхновой Ia типа). В космос выбрасывается огромное количество вещества (несколько солнечных масс), которое обогащает межзвездную среду тяжелыми элементами и образует расширяющуюся туманность — остаток сверхновой.

Частота событий
Новые — относительно частое явление. В нашей Галактике Млечный Путь их вспыхивает несколько десятков в год.
Сверхновые — очень редкие события, происходящие в галактике типа нашей в среднем раз в 50-100 лет.

Ответ: Основное отличие заключается в масштабе и последствиях события: новая — это поверхностный термоядерный взрыв на белом карлике, который не разрушает звезду, в то время как сверхновая — это катастрофический взрыв, приводящий к полному уничтожению звезды или коллапсу ее ядра. Сверхновые в миллионы раз мощнее, значительно реже и являются финальной стадией жизни определенных типов звезд, в то время как вспышки новых могут повторяться.