JAK SZYBKO DZIEJE SIĘ SUPERNOVA?

Send

Kiedy masywna gwiazda osiąga kres swojego życia, może eksplodować jako supernowa. Jak szybko ten proces się dzieje?

Nasze Słońce umrze powolną, smutną śmiercią, za miliardy lat, kiedy zabraknie magicznego soku słonecznego. Jasne, przez chwilę będzie to dramatyczny czerwony olbrzym, ale potem osiądzie jak biały karzeł. Zbuduj płotek, zrelaksuj się na werandzie, popijając orzeźwiającą lemoniadę. Delikatnie dryfuje w mroczne lata i powoli ochładza się, aż stanie się temperaturą tła Wszechświata.

Gdyby nasze Słońce miało mniejszą masę, spotkałoby go jeszcze wolniejsze przeznaczenie. Nic więc dziwnego, że gdyby miał więcej masy, umarłby szybciej. W rzeczywistości gwiazdy o masie kilkukrotnie większej od naszego Słońca umrą jak supernowa, wybuchając w jednej chwili. Często mówimy o rzeczach, które dzieją się miliardy lat w Przewodniku po kosmosie. A co z supernową? Jakieś przypuszczenia, jak szybko to się dzieje?

Istnieje kilka różnych rodzajów supernowych, które mają różne mechanizmy i różne czasy trwania. Ale skupię się na supernowej zapadnięcia się rdzenia, „regularnej bezołowiowej” supernowej. Gwiazdy o masie od 8 do około 50 razy większej od masy Słońca szybko zużywają paliwo wodorowe w ich rdzeniach, w ciągu kilku krótkich milionów lat.

Podobnie jak nasze Słońce, przekształcają wodór w hel poprzez fuzję, uwalniając ogromne ilości energii, która naciska na grawitację gwiazdy, próbując zapaść się na siebie. Gdy masywna gwiazda wyczerpie się z wodoru w rdzeniu, przechodzi w hel, następnie w węgiel, a następnie neon, aż do okresowego układu pierwiastków, aż osiągnie żelazo. Problem polega na tym, że żelazo nie wytwarza energii w procesie fuzji, więc nic nie powstrzymuje masy gwiazdy przed zapadnięciem się do wewnątrz.
… I bum, supernowa.

Zewnętrzne krawędzie rdzenia zapadają się do wewnątrz z prędkością 70 000 metrów na sekundę, co stanowi około 23% prędkości światła. W zaledwie kwadrans, nieskończony materiał odbija się od żelaznego jądra gwiazdy, tworząc falę uderzeniową materii rozprzestrzeniającej się na zewnątrz. Dotarcie na powierzchnię może potrwać kilka godzin.

Gdy fala przechodzi, tworzy egzotyczne nowe elementy, których pierwotna gwiazda nigdy nie mogłaby uformować w swoim rdzeniu. I tu wszyscy się wzbogacamy. Tworzone jest tutaj całe złoto, srebro, platyna, uran i wszystko, co jest wyższe niż żelazo na układzie okresowym pierwiastków. Supernowa zajmie kilka miesięcy, zanim osiągnie swój najjaśniejszy punkt, potencjalnie emitując tyle energii, ile reszta galaktyki razem wzięta.

Supernova 1987A, nazwana tak, aby upamiętnić wprowadzenie pierwszej kobiety do Rock and Roll Hall of Fame, niesamowitej Arethy Franklin. Właściwie to nieprawda, to była pierwsza supernowa, którą widzieliśmy w 1987 roku. Ale tak naprawdę powinniśmy nazwać supernowe po takich rzeczach. Jednak 1987A poszedł stosunkowo blisko i zajęło 85 dni, aby osiągnąć maksymalną jasność. Powoli spada w ciągu następnych 2 lat. Potężne teleskopy, takie jak Kosmiczny Teleskop Hubble'a, wciąż widzą falę uderzeniową rozszerzającą się w przestrzeni, dekady później.

Nasza supernowa o zapadaniu się jądra „zwykłego smaku” jest tylko jednym rodzajem wybuchającej gwiazdy. Supernowe typu 1a powstają, gdy gwiazda białego karła zasysa materiał z partnera binarnego, jak gigantyczny pasożytniczy bliźniak, aż osiągnie 1,4-krotność masy Słońca, a następnie eksploduje. W ciągu zaledwie kilku dni te supernowe osiągają szczyt i zanikają znacznie szybciej niż nasi przyjaciele zapadający się w rdzeniu.

Jak długo trwa wybuch supernowej? Kilka milionów lat, aby gwiazda umarła, mniej niż ćwierć sekundy, aby jej jądro się zapadło, kilka godzin, aby fala uderzeniowa dotarła do powierzchni gwiazdy, kilka miesięcy, aby się rozjaśnić, a następnie zaledwie kilka lat, aby zniknąć z dala.

Którą gwiazdę chciałbyś eksplodować? Powiedz nam o tym w komentarzach poniżej.

Dzięki za oglądanie! Nigdy nie przegap odcinka, klikając przycisk Subskrybuj. Nasza społeczność Patreon jest powodem, dla którego te programy się odbywają. Chcielibyśmy podziękować Davidowi Hallowi i pozostałym członkom, którzy wspierają nas w tworzeniu świetnej przestrzeni i astronomii. Członkowie uzyskują wcześniejszy dostęp do odcinków, dodatków, konkursów i innych imprez z Jayem, mną i resztą zespołu. Chcesz wziąć udział w akcji? Kliknij tutaj.