de Fraser Cain , Universo Hoje
Há alguns lugares no universo que desafiam a compreensão. E as supernovas têm que ser os lugares mais extremos que você pode imaginar. Estamos falando de uma estrela com potencialmente dezenas de vezes o tamanho e massa do nosso próprio sol que morre violentamente numa facção de um segundo.
Mais rápido do que é preciso para dizer a palavra supernova, uma estrela completa colapsa em si mesma, criando um buraco negro, formando os elementos mais densos do universo, e depois explodindo para fora com a energia de milhões ou mesmo bilhões de estrelas.
Mas não em todos os casos. Na verdade, as supernovas vêm em diferentes sabores, começando com diferentes tipos de estrelas, terminando com diferentes tipos de explosões, e produzindo diferentes tipos de restos.
Existem dois tipos principais de supernovas, o Tipo I e o Tipo II. Eu sei que isto parece um pouco contra intuitivo, mas vamos começar com o Tipo II primeiro.
Estas são as supernovas produzidas quando as estrelas maciças morrem. Fizemos um show inteiro sobre esse processo, então se você quiser assistir agora, você pode clicar aqui.
Mas aqui está a versão mais curta.
Stars, como você sabe, converte hidrogênio em fusão no seu núcleo. Esta reação libera energia na forma de fótons, e esta leve pressão empurra contra a força da gravidade tentando puxar a estrela para dentro de si.
Nosso sol, não tem a massa para suportar reações de fusão com elementos além do hidrogênio ou hélio. Então uma vez que todo o hélio é usado, as reações de fusão param e o sol se torna uma anã branca e começa a esfriar.
Mas se você tiver uma estrela com 8-25 vezes a massa do sol, ela pode fundir elementos mais pesados em seu núcleo. Quando fica sem hidrogênio, ele muda para hélio, e depois carbono, néon, etc., até o topo da tabela periódica de elementos. Quando atinge o ferro, porém, a reação de fusão leva mais energia do que produz.
As camadas externas da estrela colapsam para dentro em uma fração de segundo, e então detona como uma supernova Tipo II. Você fica com uma estrela de nêutrons incrivelmente densa como remanescente.
Mas se a estrela original tivesse mais de 25 vezes a massa do sol, o mesmo núcleo colapsa. Mas a força do material caindo para dentro colapsa o núcleo em um buraco negro.
Extremamente enormes estrelas com mais de 100 vezes a massa do sol simplesmente explodem sem deixar rastro. Na verdade, pouco depois do Big Bang, havia estrelas com centenas, e talvez até milhares de vezes a massa do sol feita de puro hidrogênio e hélio. Estes monstros teriam vivido vidas muito curtas, detonando com uma quantidade incompreensível de energia.
Todos são do Tipo II. Tipo I são um pouco mais raros, e são criados quando você tem uma situação estelar binária muito estranha.
Uma estrela no par é uma anã branca, o longo remanescente morto de uma estrela de seqüência principal como o nosso sol. A companheira pode ser qualquer outro tipo de estrela, como uma gigante vermelha, estrela da seqüência principal, ou mesmo outra anã branca.
O que importa é que elas estão perto o suficiente para que a anã branca possa roubar matéria de seu parceiro, e construí-la como um cobertor sufocante de explosividade potencial. Quando a quantidade roubada atinge 1,4 vezes a massa do sol, a anã branca explode como uma supernova e vaporiza completamente.
Por causa dessa razão de 1,4, os astrônomos usam velas tipo Ia supernovas como “velas padrão” para medir distâncias no universo. Como eles sabem com quanta energia ela detonou, os astrônomos podem calcular a distância até a explosão.
Existem provavelmente outros eventos ainda mais raros que podem desencadear supernovas, e ainda mais potentes explosões de hipernovas e raios gama. Estes provavelmente envolvem colisões entre estrelas, anãs brancas e até mesmo estrelas de nêutrons.
Como você provavelmente já ouviu, os físicos usam aceleradores de partículas para criar elementos mais maciços na Tabela Periódica. Elementos como ununseptium e ununtrium. É necessária uma tremenda energia para criar estes elementos em primeiro lugar, e eles duram apenas uma fração de segundo.
Mas em supernovas, estes elementos seriam criados, e muitos outros. E sabemos que não há elementos estáveis mais acima na tabela periódica, porque eles não estão aqui hoje. Uma supernova é muito melhor do que qualquer acelerador de partículas que possamos imaginar.
A próxima vez que ouvir uma história sobre uma supernova, ouça atentamente que tipo de supernova foi: Tipo I ou Tipo II. Quanta massa tinha a estrela? Isso vai ajudar a sua imaginação a envolver o seu cérebro neste incrível evento.