Supernowa
Supernowa to eksplozja gigantycznej gwiazdy. Zazwyczaj dzieje się tak, gdy jej fuzja jądrowa nie jest w stanie utrzymać rdzenia wbrew własnej grawitacji. Rdzeń zapada się i eksploduje.
Największe supernowe nazywane są hipergiantami, a mniejsze supergiantami. Są one masywne: z powodu grawitacji bardzo szybko zużywają swoją energię. Normalnie żyją tylko przez kilka milionów lat.
Podczas eksplozji całkowita energia wypromieniowana przez supernowe może na krótko przyćmić cały wydatek galaktyki. Emitują one energię równą energii całego życia gwiazdy podobnej do słonecznej. Eksplozja zdmuchuje swoją materię gwiezdną z dala od gwiazdy, z prędkością do 30.000 km/s lub 10% prędkości światła. Wywołuje to falę uderzeniową w otaczający ośrodek międzygwiezdny. To zmiata rozszerzającą się skorupę gazu i pyłu, którą widzimy jako pozostałość po supernowych. Po eksplozji, to co zostaje, staje się czarną dziurą lub gwiazdą neutronową.
Większość gwiazd jest mała i nie wybucha. Stają się zimniejsze i mniejsze, a stają się białymi karłowymi gwiazdami.
Wybuchy Supernova zdarzają się rzadko. W naszej własnej galaktyce, Drodze Mlecznej, ostatnia supernowa miała miejsce w roku 1604. W innych galaktykach też widzimy supernowe. Każdego roku widzimy 300 supernowych w innych galaktykach, ponieważ jest ich tak wiele. Czasami są one jaśniejsze niż cała reszta galaktyk.
Rodzaje
Supernowy są zazwyczaj sortowane na typy I i II supernowy.
Supernowy typu I mają linie absorpcyjne, które pokazują, że nie mają w sobie wodoru. Supernowy typu Ia są bardzo jasne przez krótki czas. Wtedy bardzo szybko stają się mniej jasne. Supernowy typu Ia pojawiają się, gdy biała gwiazda karłowata krąży wokół dużej gwiazdy. Czasami, biała gwiazda karłowata wysysa materię z dużej gwiazdy. Kiedy biały karzeł osiągnie około 1,4 raza większą masę niż Słońce, zapada się. W ten sposób powstaje mnóstwo energii i światła, dlatego supernowce są bardzo jasne. Typ 1a mają przeważnie tę samą jasność. Dzięki temu można je wykorzystać jako drugą standardową świecę do pomiaru odległości od gospodarzy galaktyk.
Supernowy typu II mają linie absorpcyjne, które pokazują, że mają w sobie wodór. Gwiazda musi mieć co najmniej 8-krotną i nie więcej niż 40-50-krotną masę Słońca, aby mogła zostać poddana tego typu eksplozji.
W takiej gwieździe jak Słońce, fuzja jądrowa zamienia wodór w hel. W bardzo dużych gwiazdach hel zamienia się w tlen, i tak dalej. Gwiazda topi coraz większe pierwiastki masowe, aż do momentu wytworzenia rdzenia z żelaza i niklu. Fuzja żelaza lub niklu nie daje żadnej energii netto, więc nie może mieć miejsca fuzja. Ale zapaść rdzenia jest tak szybka (około 23% prędkości światła), że powstaje ogromna fala uderzeniowa. Niezwykle wysoka temperatura i ciśnienie utrzymują się wystarczająco długo przez krótką chwilę, gdy produkowane są elementy cięższe od żelaza. W zależności od początkowej wielkości gwiazdy, pozostałości rdzenia tworzą gwiazdę neutronową lub czarną dziurę.
Supernowacje i życie
Bez supernowych nie byłoby życia na Ziemi. Dzieje się tak, ponieważ wiele z pierwiastków chemicznych zostało wytworzonych w wybuchach supernowych. Nazywają je "pierwiastkami ciężkimi". Ciężkie pierwiastki są potrzebne do tworzenia żywych rzeczy. Supernowe to jedyny sposób, w jaki ciężkie pierwiastki mogą być wytwarzane. Inne pierwiastki zostały wytworzone przez fuzję w gwiazdach. Ciężkie elementy potrzebują bardzo wysokiej temperatury i ciśnienia, aby się wytworzyć. W wybuchu supernowej macho temperatura i ciśnienie są tak wysokie, że ciężkie elementy mogą być wykonane. Naukowcy nazywają to nukleosyntezą supernowych.
Mogłoby być niebezpiecznie, gdyby wybuch supernowej nastąpił bardzo blisko Ziemi. Eksplozja jest bardzo duża i powstaje wiele rodzajów niebezpiecznego promieniowania. Ale nie musimy się bać. Tylko bardzo duże gwiazdy mogą eksplodować jako supernowe. W pobliżu Ziemi nie ma wystarczająco dużych gwiazd, a gdyby tak było, zajęło by to miliony lat.
Ważne supernowe
SN 1572 był widziany przez Tycho Brahe. Ta supernowa pomogła astronomomom dowiedzieć się, że rzeczy w kosmosie mogą się zmienić. SN 1604 był widziany przez Johannesa Keplera. Była to ostatnia supernowa na tyle blisko, że można ją było zobaczyć z półkuli północnej Ziemi bez teleskopu. SN 1987A to jedyna supernowa tak blisko, że naukowcy mogliby znaleźć z niej neutrina. SN 1987A była również na tyle jasna, że mogła być widziana bez teleskopu. Widzieli go ludzie na półkuli południowej.
Wpływ na Ziemię
Ziemia ma ślady minionych supernowych. Ślady radioaktywnego żelaza-60, który jest silnym wskaźnikiem szczątków supernowych, są zakopane w dnie morza na całym świecie.
Lokalna bańka" to balonowy rejon gorącego gazu, o średnicy 600 lat świetlnych. Otacza on Układ Słoneczny i dominuje w naszej gwiezdnej okolicy. Został on utworzony przez kilkanaście supernowych wysadzonych w pobliską ruchomą kępę gwiazd. Stało się to między 2,3 a 1,5 miliona lat temu. Odpowiada to mniej więcej początkom plejstoceńskich epok lodowcowych. Połączenie może być przypadkowe.
Powiązane strony
Pytania i odpowiedzi
P: Co to jest supernowa?
O: Supernowa to wybuch olbrzymiej gwiazdy, który następuje, gdy fuzja jądrowa nie jest w stanie utrzymać jądra wbrew własnej grawitacji, co powoduje jego zapadnięcie się i wybuch.
P: Jakie gwiazdy tworzą supernowe?
O: Największe gwiazdy, które tworzą supernowe, to hipergianty, a mniejsze to supergiganty.
P: Ile energii emitują supernowe?
O: Supernowe emitują energię równą całemu okresowi życia gwiazdy podobnej do Słońca. Ponadto emitują energię całkowitą, która na krótko przewyższa całą produkcję galaktyki.
P: Jak szybko przemieszcza się materia z gwiazdy podczas wybuchu?
O: Podczas wybuchu materiał z gwiazdy przemieszcza się z prędkością do 30 000 km/s lub 10% prędkości światła.
P: Co się dzieje po wybuchu?
O: Po wybuchu to, co pozostaje, staje się albo czarną dziurą, albo gwiazdą neutronową.
P: Czy większość gwiazd wybucha jako supernowa?
O: Nie, większość gwiazd jest mała i nie wybucha jako supernowa. Po fazie czerwonego olbrzyma stają się zimniejsze i mniejsze, a zamiast tego stają się białymi karłami.
P: Kiedy po raz ostatni ludzie widzieli supernową w naszej własnej galaktyce, Drodze Mlecznej?
O: Ostatni raz ludzie widzieli supernową w naszej własnej galaktyce, Drodze Mlecznej, w 1604 roku.
