írta Fraser Cain , Universe Today
Van néhány olyan hely a világegyetemben, amely felfoghatatlan. A szupernóvák pedig a legszélsőségesebb helyek, amiket el lehet képzelni. Egy olyan csillagról beszélünk, amelynek mérete és tömege potenciálisan több tucatszorosa a mi Napunkénak, és amely a másodperc tört része alatt erőszakosan elpusztul.
Mivel gyorsabban, mint hogy kimondjam a szupernóva szót, egy teljes csillag magába omlik, fekete lyukat hoz létre, kialakítva a világegyetem sűrűbb elemeit, majd millió vagy akár milliárdnyi csillag energiájával robban kifelé.
De nem minden esetben. A szupernóváknak ugyanis különböző fajtái vannak, különböző típusú csillagokból indulnak ki, különböző típusú robbanásokkal végződnek, és különböző típusú maradványokat hoznak létre.
A szupernóváknak két fő típusa van, az I. és a II. típusú. Tudom, hogy ez egy kicsit ellentmondásosnak hangzik, de kezdjük először a II-es típussal.
Ezek a tömeges csillagok pusztulásakor keletkező szupernóvák. Erről a folyamatról már egy egész műsort készítettünk, ha most meg akarod nézni, ide kattintva megnézheted.
De itt a rövidebb verzió.
A csillagok, mint tudod, a magjukban hidrogént alakítanak át fúzióra. Ez a reakció energiát szabadít fel fotonok formájában, és ez a fénynyomás a gravitációs erővel szemben próbálja magába húzni a csillagot.
A mi Napunknak, nincs akkora tömege, hogy a hidrogénen és héliumon kívüli elemekkel történő fúziós reakciókat támogassa. Tehát amint az összes hélium elfogyott, a fúziós reakciók leállnak, a Nap fehér törpévé válik, és elkezd lehűlni.
De ha van egy csillag, amelynek tömege 8-25-ször nagyobb, mint a Napé, akkor az képes a magjában nehezebb elemek fúziójára. Amikor elfogy a hidrogén, átvált héliumra, majd szénre, neonra, stb, egészen felfelé az elemek periódusos rendszerében. Amikor azonban eléri a vasat, a fúziós reakció több energiát vesz el, mint amennyit termel.
A csillag külső rétegei a másodperc tört része alatt befelé omlanak, majd II. típusú szupernóvaként felrobban. Maradványként egy hihetetlenül sűrű neutroncsillag marad.
De ha az eredeti csillag tömege meghaladta a Nap tömegének körülbelül 25-szörösét, ugyanez a magösszeomlás következik be. De a befelé zuhanó anyag ereje a magot fekete lyukká omlasztja.
A rendkívül nagy tömegű csillagok, amelyek tömege több mint 100-szorosa a Napénak, egyszerűen nyomtalanul felrobbannak. Valójában nem sokkal az ősrobbanás után léteztek olyan csillagok, amelyek a Nap tömegének több százszorosát, sőt talán ezerszeresét is kitették tiszta hidrogénből és héliumból. Ezek a szörnyetegek nagyon rövid életet éltek volna, és felfoghatatlan mennyiségű energiával robbantak volna fel.
Ezek a II. típusúak. Az I-es típusúak kicsit ritkábbak, és akkor jönnek létre, ha nagyon furcsa kettőscsillag-helyzet alakul ki.
A pár egyik csillaga egy fehér törpe, egy olyan, régen elpusztult fősorozatú csillag maradványa, mint a mi Napunk. A társ lehet bármilyen más típusú csillag, például vörös óriás, fősorozatú csillag, vagy akár egy másik fehér törpe is.
A lényeg az, hogy elég közel legyenek egymáshoz ahhoz, hogy a fehér törpe anyagot lopjon el a társától, és azt mint egy fojtogató takarót építse fel a potenciális robbanékonyságból. Amikor az ellopott mennyiség eléri a Nap tömegének 1,4-szeresét, a fehér törpe szupernóvaként felrobban, és teljesen elpárolog.
Az 1,4-es arány miatt a csillagászok az Ia típusú szupernóvákat “standard gyertyaként” használják a világegyetem távolságainak mérésére. Mivel tudják, hogy mekkora energiával robbant, a csillagászok ki tudják számítani a robbanás távolságát.
Vélhetően vannak más, még ritkább események is, amelyek szupernóvákat, és még erősebb hipernóvákat és gammakitöréseket válthatnak ki. Ezek valószínűleg csillagok, fehér törpék vagy akár neutroncsillagok közötti ütközésekkel járnak.
Amint azt már bizonyára hallottad, a fizikusok részecskegyorsítókkal hozzák létre a periódusos rendszer tömegesebb elemeit. Olyan elemeket, mint az ununseptium és az ununtrium. Ahhoz, hogy ezek az elemek egyáltalán létrejöjjenek, óriási energiára van szükség, és csak a másodperc töredékéig tartanak.
De a szupernóvákban ezek az elemek is létrejönnének, és még sok más. És tudjuk, hogy a periódusos rendszerben feljebb nincsenek stabil elemek, mert ma még nincsenek. Egy szupernóva sokkal jobb anyagdaráló, mint bármelyik részecskegyorsító, amit valaha is el tudnánk képzelni.
Amikor legközelebb hallasz egy történetet egy szupernóváról, figyelj oda, hogy milyen szupernóva volt az: I-es vagy II-es típusú. Mekkora tömege volt a csillagnak? Ez segíteni fog a képzeletednek, hogy felfogd ezt a csodálatos eseményt.