V vesolju je nekaj mest, ki kljubujejo razumevanju. In supernove morajo biti najbolj ekstremna mesta, ki si jih lahko predstavljate. Govorimo o zvezdi s potencialno več desetkratno velikostjo in maso lastnega Sonca, ki nasilno umre v frakciji sekunde.
Hitreje kot je treba reči besedo supernova, popolna zvezda se zruši vase in ustvari črno luknjo, tvori gostejše elemente v Vesolju in nato eksplodira navzven z energijo milijonov ali celo milijard zvezd.
Ampak ne v vseh primerih. Pravzaprav supernove prihajajo v različnih okusih, od različnih zvezd, do različnih eksplozij in nastajanja različnih vrst.
Obstajata dve glavni vrsti supernov, tip I in tip II. Vem, da to zveni malo kontra intuitivno, ampak začnimo najprej s tipom II.
To so supernove, ki nastanejo, ko množične zvezde umrejo. O tem postopku smo naredili celo oddajo, tako da, če ga želite zdaj gledati, lahko kliknete tukaj.
Toda tu je še krajša različica.
Zvezde, kot veste, v svojem jedru pretvorijo vodik v fuzijo. Ta reakcija sprošča energijo v obliki fotonov, ta svetlobni pritisk pa pritiska na silo gravitacije, ki poskuša zvezdo povleči vase.
Naše Sonce nima mase za podporo fuzijskih reakcij z elementi, ki presegajo vodik ali helij. Ko se enkrat porabi ves helij, se fuzijske reakcije ustavijo in Sonce postane beli škrat in se začne ohlajati.
Če pa imate zvezdo z 8-25-krat večjo maso Sonca, lahko v njenem jedru stopi težje elemente. Ko zmanjka vodika, preide na helij, nato pa ogljik, neon itd., Vse do periodične tabele elementov. Ko pa doseže železo, fuzijska reakcija vzame več energije, kot jo proizvede.
Zunanje plasti zvezde se v delčku sekunde zrušijo navznoter in nato eksplodirajo kot supernova tipa II. Ostali ste z neverjetno gosto nevtronsko zvezdo kot ostanek.
Če pa je imela prvotna zvezda več kot približno 25-krat večjo maso Sonca, se zgodi isti zlom jedra. Toda sila materiala, ki pade navznoter, strdi jedro v črno luknjo.
Izredno masivne zvezde z več kot 100-kratno maso Sonca eksplodirajo brez sledu. Pravzaprav so bile kmalu po velikem udaru zvezde s sto in morda celo tisočkratno maso Sonca iz čistega vodika in helija. Te pošasti bi živele zelo kratka življenja, ki bi eksplodirale z nerazumljivo količino energije.
To so tipa II. Tip I je nekoliko redkejši in so ustvarjeni, ko imate zelo nenavadno stanje z binarnimi zvezdicami.
Ena zvezda v paru je beli škrat, dolgo mrtvi ostanek zvezde glavnega zaporedja, kot je naše Sonce. Spremljevalka je lahko katera koli druga vrsta zvezde, kot je rdeči velikan, zvezda glavnega zaporedja ali celo drug beli pritlikavec.
Pomembno je, da so dovolj blizu, da lahko beli pritlikavec ukrade zadevo svojemu partnerju in ga zgradi kot zadušljivo odejo potencialne eksplozivnosti. Ko ukradena količina doseže 1,4-krat večjo maso Sonca, beli škrat eksplodira kot supernova in popolnoma izpari.
Zaradi tega razmerja 1,4 astronomi uporabljajo supernove tipa Ia kot "standardne sveče" za merjenje razdalj v vesolju. Ker vedo, koliko energije je eksplodiralo, lahko astronomi izračunajo razdaljo do eksplozije.
Verjetno obstajajo še drugi, še redkejši dogodki, ki lahko sprožijo supernove in še močnejše razpoke hipernov in gama žarkov. Verjetno gre za trke med zvezdami, belimi palčki in celo nevtronskimi zvezdami.
Kot ste verjetno že slišali, fiziki uporabljajo pospeševalnike delcev, da ustvarijo bolj masivne elemente na periodični tabeli. Elementi, kot so ununseptium in ununtrium. Za ustvarjanje teh elementov je potrebno ogromno energije, ti pa trajajo le delček sekunde.
Toda v supernovah bi nastali ti elementi in mnogi drugi. In vemo, da v periodični tabeli ni stabilnih elementov, ker jih danes ni. Supernova je veliko boljši drobilnik snovi kot kateri koli pospeševalnik delcev, kar bi si sploh lahko predstavljali.
Ko boste naslednjič slišali zgodbo o supernovi, pozorno poslušajte, kakšna supernova je bila: tip I ali tip II. Koliko mase je imela zvezda? To bo pomagalo vaši domišljiji ovijati možgane okoli tega neverjetnega dogodka.
