Istnieje kilka miejsc we Wszechświecie, które są sprzeczne ze zrozumieniem. A supernowe muszą być najbardziej ekstremalnymi miejscami, jakie możesz sobie wyobrazić. Mówimy o gwiazdach o potencjalnie dziesiątkach rozmiarów i masie własnego Słońca, które gwałtownie giną w ułamku sekundy.
Szybsze niż zajęło mi powiedzenie słowa supernowa, cała gwiazda zapada się sama, tworząc czarną dziurę, tworząc gęstsze pierwiastki we Wszechświecie, a następnie eksplodując na zewnątrz energią milionów, a nawet miliardów gwiazd.
Ale nie we wszystkich przypadkach. W rzeczywistości supernowe mają różne smaki, zaczynając od różnych rodzajów gwiazd, kończąc na różnego rodzaju eksplozjach i wytwarzając różne rodzaje pozostałości.
Istnieją dwa główne typy supernowych, typ I i typ II. Wiem, że to brzmi trochę sprzecznie z intuicją, ale zacznijmy od Typu II.
Są to supernowe powstałe po śmierci masywnych gwiazd. Zrobiliśmy cały program o tym procesie, więc jeśli chcesz go teraz obejrzeć, możesz kliknąć tutaj.
Ale oto krótsza wersja.
Gwiazdy, jak wiadomo, przekształcają wodór w fuzję w ich jądrze. Ta reakcja uwalnia energię w postaci fotonów, a to ciśnienie światła naciska na siłę grawitacji, próbując przyciągnąć gwiazdę do siebie.
Nasze Słońce nie ma masy do wspierania reakcji syntezy z pierwiastkami poza wodorem lub helem. Kiedy więc cały hel zostanie zużyty, reakcje fuzji zatrzymują się, a Słońce staje się białym karłem i zaczyna się ochładzać.
Ale jeśli masz gwiazdę o masie 8–25 razy większej niż Słońce, może ona stapiać cięższe pierwiastki w swoim rdzeniu. Kiedy skończy się wodór, przechodzi w hel, a następnie w węgiel, neon itp. Aż do układu okresowego pierwiastków. Kiedy dociera do żelaza, reakcja syntezy jądrowej wymaga więcej energii niż wytwarza.
Zewnętrzne warstwy gwiazdy zapadają się w ułamku sekundy, a następnie wybuchają jako supernowa typu II. Pozostała ci niesamowicie gęsta gwiazda neutronowa jako pozostałość.
Ale jeśli oryginalna gwiazda miała masę większą niż około 25 razy Słońce, nastąpi to samo załamanie jądra. Ale siła opadającego do wewnątrz materiału zapada rdzeń w czarną dziurę.
Niezwykle masywne gwiazdy o masie ponad 100 razy większej niż Słońce po prostu eksplodują bez śladu. W rzeczywistości wkrótce po Wielkim Wybuchu pojawiły się gwiazdy z setkami, a może nawet tysiąc razy masą Słońca wykonaną z czystego wodoru i helu. Te potwory żyłyby bardzo krótko, wybuchając z niezrozumiałą ilością energii.
To są typu II. Typ I są nieco rzadsze i powstają, gdy masz bardzo dziwną sytuację gwiazd podwójnych.
Jedna gwiazda w parze to biały karzeł, od dawna martwa pozostałość głównej gwiazdy sekwencji, takiej jak nasze Słońce. Towarzysz może być dowolnym rodzajem gwiazdy, takim jak czerwony gigant, gwiazda o sekwencji głównej, a nawet inny biały karzeł.
Liczy się to, że są wystarczająco blisko, by biały karzeł mógł ukraść materię jej partnerowi i zbudować ją jak duszący koc z potencjalnej wybuchowości. Kiedy skradziona ilość osiągnie 1,4-krotność masy Słońca, biały karzeł eksploduje jako supernowa i całkowicie odparowuje.
Z powodu tego współczynnika 1,4 astronomowie używają supernowych typu Ia jako „standardowych świec” do pomiaru odległości we Wszechświecie. Ponieważ wiedzą, ile detonuje energii, astronomowie mogą obliczyć odległość do wybuchu.
Prawdopodobnie istnieją inne, jeszcze rzadsze zdarzenia, które mogą wyzwalać supernowe, a nawet mocniejsze hipernowe i wybuchy promieni gamma. Prawdopodobnie dotyczą one zderzeń gwiazd, białych karłów, a nawet gwiazd neutronowych.
Jak zapewne słyszeliście, fizycy wykorzystują akceleratory cząstek do tworzenia bardziej masywnych elementów na układzie okresowym. Elementy takie jak ununseptium i ununtrium. Stworzenie tych elementów wymaga przede wszystkim ogromnej energii i trwają one tylko ułamek sekundy.
Ale w supernowych te elementy zostałyby stworzone i wiele innych. I wiemy, że nie ma stabilnych elementów w górę układu okresowego, ponieważ nie ma ich dzisiaj. Supernowa jest znacznie lepszym urządzeniem do kruszenia materii niż jakikolwiek akcelerator cząstek, jaki moglibyśmy sobie wyobrazić.
Następnym razem, gdy usłyszysz historię o supernowej, uważnie posłuchaj, jaka to była supernowa: Typ I lub Typ II. Ile masy miała gwiazda? To pomoże twojej wyobraźni otoczyć mózg tym niesamowitym wydarzeniem.
