Υπάρχουν μερικά μέρη στο Σύμπαν που αψηφούν την κατανόηση. Και οι σουπερνόβα πρέπει να είναι τα πιο ακραία μέρη που μπορείτε να φανταστείτε. Μιλάμε για ένα αστέρι με ενδεχομένως δεκάδες φορές το μέγεθος και τη μάζα του Ήλιου μας που πεθαίνει βίαια σε μια φάση του δευτερολέπτου.
Γρηγορότερο από ό, τι χρειάζεται για να πω τη λέξη σουπερνόβα, ένα πλήρες αστέρι καταρρέει από μόνη της, δημιουργώντας μια μαύρη τρύπα, σχηματίζοντας τα πυκνότερα στοιχεία στο Σύμπαν και στη συνέχεια εκρήγνυται προς τα έξω με την ενέργεια εκατομμυρίων ή και δισεκατομμυρίων αστεριών.
Όχι όμως σε όλες τις περιπτώσεις. Στην πραγματικότητα, οι σουπερνόβα έρχονται σε διαφορετικές γεύσεις, ξεκινώντας από διαφορετικά είδη αστεριών, καταλήγοντας σε διαφορετικά είδη εκρήξεων και παράγοντας διαφορετικά είδη υπολειμμάτων.
Υπάρχουν δύο κύριοι τύποι σουπερνόβων, ο τύπος Ι και ο τύπος II. Ξέρω ότι αυτό ακούγεται λίγο διαισθητικό, αλλά ας ξεκινήσουμε πρώτα με το Type II.
Αυτά είναι τα σουπερνόβα που παράγονται όταν πεθαίνουν τεράστια αστέρια. Έχουμε κάνει μια ολόκληρη παράσταση για αυτήν τη διαδικασία, οπότε αν θέλετε να την παρακολουθήσετε τώρα, μπορείτε να κάνετε κλικ εδώ.
Αλλά εδώ είναι η συντομότερη έκδοση.
Τα αστέρια, όπως γνωρίζετε, μετατρέπουν το υδρογόνο σε σύντηξη στον πυρήνα τους. Αυτή η αντίδραση απελευθερώνει ενέργεια με τη μορφή φωτονίων και αυτή η ελαφριά πίεση ωθεί ενάντια στη δύναμη της βαρύτητας προσπαθώντας να τραβήξει το αστέρι από μόνη της.
Ο Ήλιος μας, δεν έχει τη μάζα για να υποστηρίξει αντιδράσεις σύντηξης με στοιχεία πέρα από το υδρογόνο ή το ήλιο. Έτσι, όταν εξαντληθεί όλο το ήλιο, οι αντιδράσεις σύντηξης σταματούν και ο Ήλιος γίνεται λευκός νάνος και αρχίζει να κρυώνει.
Αλλά εάν έχετε ένα αστέρι με 8-25 φορές τη μάζα του Ήλιου, μπορεί να συντήξει βαρύτερα στοιχεία στον πυρήνα του. Όταν εξαντλείται το υδρογόνο, αλλάζει σε ήλιο και, στη συνέχεια, άνθρακας, νέον, κ.λπ., μέχρι τον περιοδικό πίνακα στοιχείων. Όταν φτάνει στο σίδηρο, η αντίδραση σύντηξης παίρνει περισσότερη ενέργεια από ό, τι παράγει.
Τα εξωτερικά στρώματα του αστεριού καταρρέουν προς τα μέσα σε ένα κλάσμα του δευτερολέπτου και στη συνέχεια πυροδοτούνται ως σουπερνόβα τύπου II. Μείνετε με ένα απίστευτα πυκνό αστέρι νετρονίων ως υπόλοιπο.
Αλλά αν το αρχικό αστέρι είχε πάνω από περίπου 25 φορές τη μάζα του Ήλιου, συμβαίνει η ίδια κατάρρευση πυρήνα. Αλλά η δύναμη του υλικού που πέφτει προς τα μέσα καταρρέει τον πυρήνα σε μια μαύρη τρύπα.
Εξαιρετικά τεράστια αστέρια με πάνω από 100 φορές τη μάζα του Ήλιου, απλώς εκρήγνυται χωρίς ίχνος. Στην πραγματικότητα, λίγο μετά το Big Bang, υπήρχαν αστέρια με εκατοντάδες, και ίσως ακόμη και χιλιάδες φορές τη μάζα του Ήλιου από καθαρό υδρογόνο και ήλιο. Αυτά τα τέρατα θα είχαν ζήσει πολύ σύντομες ζωές, πυροδοτώντας με μια ακατανόητη ποσότητα ενέργειας.
Αυτά είναι τύπου II. Ο τύπος I είναι λίγο πιο σπάνιος και δημιουργείται όταν έχετε μια πολύ περίεργη κατάσταση δυαδικού αστεριού.
Ένα αστέρι στο ζευγάρι είναι ένας λευκός νάνος, το μακρύ νεκρό υπόλοιπο ενός κύριου αστέρι ακολουθίας όπως ο Ήλιος μας. Ο σύντροφος μπορεί να είναι οποιοσδήποτε άλλος τύπος αστεριού, όπως ένας κόκκινος γίγαντας, ένα κύριο αστέρι ακολουθίας ή ακόμη και ένας άλλος λευκός νάνος.
Αυτό που έχει σημασία είναι ότι είναι αρκετά κοντά ώστε ο λευκός νάνος να μπορεί να κλέψει την ύλη από τον σύντροφό του και να την δημιουργήσει σαν μια κουβέρτα που μπορεί να εκρηκτεί. Όταν το κλεμμένο ποσό φτάσει 1,4 φορές τη μάζα του Ήλιου, ο λευκός νάνος εκρήγνυται ως σουπερνόβα και εξατμίζεται εντελώς.
Λόγω αυτής της αναλογίας 1,4, οι αστρονόμοι χρησιμοποιούν σουπερνόβα τύπου Ia ως «τυπικά κεριά» για να μετρήσουν τις αποστάσεις στο Σύμπαν. Δεδομένου ότι γνωρίζουν πόση ενέργεια πυροδοτήθηκε, οι αστρονόμοι μπορούν να υπολογίσουν την απόσταση από την έκρηξη.
Υπάρχουν πιθανώς άλλα, ακόμη πιο σπάνια γεγονότα που μπορούν να προκαλέσουν σουπερνόβα, και ακόμη πιο ισχυρές εκρήξεις υπερήχων και ακτίνων γάμμα. Αυτά πιθανώς περιλαμβάνουν συγκρούσεις μεταξύ αστεριών, λευκών νάνων και ακόμη και αστεριών νετρονίων.
Όπως ίσως έχετε ακούσει, οι φυσικοί χρησιμοποιούν επιταχυντές σωματιδίων για να δημιουργήσουν πιο ογκώδη στοιχεία στον Περιοδικό Πίνακα. Στοιχεία όπως ununseptium και ununtrium. Χρειάζεται τεράστια ενέργεια για να δημιουργηθούν αυτά τα στοιχεία πρώτα και διαρκούν μόνο για ένα κλάσμα του δευτερολέπτου.
Αλλά στις σουπερνόβες, αυτά τα στοιχεία θα δημιουργηθούν και πολλά άλλα. Και ξέρουμε ότι δεν υπάρχουν σταθερά στοιχεία πέρα από τον περιοδικό πίνακα επειδή δεν είναι εδώ σήμερα. Ένα σουπερνόβα είναι ένα πολύ καλύτερο υλικό από οποιονδήποτε επιταχυντή σωματιδίων που θα μπορούσαμε ποτέ να φανταστούμε.
Την επόμενη φορά που θα ακούσετε μια ιστορία για μια σουπερνόβα, ακούστε προσεκτικά τι είδους σουπερνόβα ήταν: Τύπος Ι ή Τύπος II. Πόση μάζα είχε το αστέρι; Αυτό θα βοηθήσει τη φαντασία σας να τυλίξει τον εγκέφαλό σας σε αυτό το εκπληκτικό γεγονός.
