de Fraser Cain , Universe Today
Există câteva locuri în univers care sfidează înțelegerea. Iar supernovele trebuie să fie cele mai extreme locuri pe care ți le poți imagina. Vorbim despre o stea cu potențial de zeci de ori mai mare și cu o masă de zeci de ori mai mare decât cea a Soarelui nostru, care moare violent într-o fracțiune de secundă.
Mai repede decât îmi ia mie să rostesc cuvântul supernovă, o stea completă se prăbușește în ea însăși, creând o gaură neagră, formând elementele cele mai dense din univers, iar apoi explodează spre exterior cu energia a milioane sau chiar miliarde de stele.
Dar nu în toate cazurile. De fapt, supernovele vin în diferite arome, pornind de la diferite tipuri de stele, terminând cu diferite tipuri de explozii și producând diferite tipuri de rămășițe.
Există două tipuri principale de supernove, cele de tip I și cele de tip II. Știu că sună puțin contra-intuitiv, dar haideți să începem mai întâi cu cele de tip II.
Acestea sunt supernovele produse atunci când stelele masive mor. Am realizat o întreagă emisiune despre acest proces, așa că, dacă vreți să o urmăriți acum, puteți da click aici.
Dar iată și varianta mai scurtă.
Stelele, după cum știți, transformă hidrogenul în fuziune în miezul lor. Această reacție eliberează energie sub formă de fotoni, iar această presiune luminoasă împinge împotriva forței de gravitație care încearcă să tragă steaua în ea însăși.
Soarele nostru, nu are masa necesară pentru a susține reacții de fuziune cu alte elemente decât hidrogenul sau heliul. Așadar, odată ce tot heliul este consumat, reacțiile de fuziune se opresc, iar soarele devine o pitică albă și începe să se răcească.
Dar dacă avem o stea cu o masă de 8-25 de ori mai mare decât cea a soarelui, aceasta poate fuziona elemente mai grele în miezul său. Când rămâne fără hidrogen, trece la heliu, apoi la carbon, neon, etc., până sus în tabelul periodic al elementelor. Totuși, când ajunge la fier, reacția de fuziune necesită mai multă energie decât produce.
Capacele exterioare ale stelei se prăbușesc spre interior într-o fracțiune de secundă și apoi detonează sub forma unei supernove de tip II. Rămâne ca rămășiță o stea neutronică incredibil de densă.
Dar dacă steaua originală avea o masă mai mare de aproximativ 25 de ori mai mare decât cea a Soarelui, se produce aceeași prăbușire a nucleului. Dar forța materialului care cade în interior prăbușește nucleul într-o gaură neagră.
Stelele extrem de masive, cu o masă de peste 100 de ori mai mare decât cea a soarelui, explodează pur și simplu fără urmă. De fapt, la scurt timp după Big Bang, existau stele cu o masă de sute și poate chiar de mii de ori mai mare decât cea a soarelui, alcătuite din hidrogen și heliu pur. Acești monștri ar fi avut o viață foarte scurtă, detonând cu o cantitate de energie de neînțeles.
Acestea sunt de tip II. Cele de tip I sunt un pic mai rare și sunt create atunci când aveți o situație foarte ciudată de stea binară.
Una dintre stelele din pereche este o pitică albă, rămășița de mult timp moartă a unei stele din secvența principală, precum soarele nostru. Însoțitorul poate fi orice alt tip de stea, cum ar fi o gigantă roșie, o stea din secvența principală sau chiar o altă pitică albă.
Ceea ce contează este că sunt suficient de aproape pentru ca pitica albă să poată fura materie de la partenerul său și să o acumuleze ca o pătură sufocantă de potențial exploziv. Când cantitatea furată atinge de 1,4 ori masa Soarelui, pitica albă explodează sub forma unei supernove și se vaporizează complet.
Din cauza acestui raport de 1,4, astronomii folosesc supernovele de tip Ia ca „lumânări standard” pentru a măsura distanțele în univers. Din moment ce știu cu câtă energie a detonat, astronomii pot calcula distanța până la explozie.
Există probabil și alte evenimente și mai rare care pot declanșa supernove, precum și hipernove și explozii de raze gamma chiar mai puternice. Acestea implică probabil coliziuni între stele, pitice albe și chiar stele neutronice.
După cum probabil ați auzit, fizicienii folosesc acceleratoare de particule pentru a crea elemente mai masive din tabelul periodic. Elemente precum ununseptium și ununtrium. Este nevoie de o energie enormă pentru a crea aceste elemente în primul rând, iar ele durează doar o fracțiune de secundă.
Dar în supernove, aceste elemente ar fi create, precum și multe altele. Și știm că nu există elemente stabile mai sus în tabelul periodic pentru că ele nu sunt aici astăzi. O supernovă este un zdrobitor de materie mult mai bun decât orice accelerator de particule pe care ni l-am putea imagina vreodată.
Data viitoare când auziți o poveste despre o supernovă, ascultați cu atenție ce fel de supernovă a fost: De tipul I sau de tipul II. Câtă masă avea steaua? Asta vă va ajuta imaginația să vă înfășurați creierul în jurul acestui eveniment uimitor.