Supernova
Supernova - tai milžiniškos žvaigždės sprogimas. Jis paprastai įvyksta, kai branduolių sintezė nesugeba išlaikyti branduolio prieš savo gravitaciją. Šerdis suyra ir sprogsta.
Didžiausios supernovos vadinamos hiperžvaigždėmis, o mažesnės - superžvaigždėmis. Jos yra masyvios: dėl gravitacijos jos labai greitai išeikvoja savo energiją. Paprastai jos gyvena tik keletą milijonų metų.
Sprogimo metu bendra supernovų išspinduliuojama energija trumpam gali viršyti visą galaktikos energiją. Jos išspinduliuoja tiek energijos, kiek per visą Saulės tipo žvaigždės gyvavimo laiką. Sprogimo metu žvaigždės medžiaga nuo žvaigždės atplyšta iki 30 000 km/s arba 10 % šviesos greičio greičiu. Tai sukelia smūginę bangą į aplinkinę tarpžvaigždinę terpę. Ji išsklaido besiplečiantį dujų ir dulkių apvalkalą, kurį matome kaip supernovos liekaną. Po sprogimo tai, kas lieka, tampa juodąja skyle arba neutronine žvaigžde.
Dauguma žvaigždžių yra mažos ir nesprogsta. Jos tampa šaltesnės ir mažesnės, ir tampa baltosiomis nykštukėmis.
Supernovų sprogimai įvyksta retai. Mūsų galaktikoje, Pieno kelyje, paskutinė supernova įvyko 1604 metais. Supernovas galime matyti ir kitose galaktikose. Kasmet kitose galaktikose matome 300 supernovų, nes galaktikų yra labai daug. Kartais jos būna ryškesnės už visas likusias galaktikas.
Tipai
Supernovos paprastai skirstomos į I ir II tipo supernovas.
I tipo supernovų absorbcijos linijos rodo, kad jose nėra vandenilio. Ia tipo supernovos yra labai ryškios trumpą laiką. Paskui jos labai greitai tampa ne tokios ryškios. Ia tipo supernovos įvyksta, kai baltoji nykštukė skrieja aplink didelę žvaigždę. Kartais baltoji nykštukė išsiurbia medžiagą iš didžiosios žvaigždės. Kai baltosios nykštukės masė tampa maždaug 1,4 karto didesnė už Saulės masę, ji suyra. Taip susidaro daug energijos ir šviesos, todėl supernovos yra labai ryškios. 1a tipo supernovos dažniausiai būna tokio pat ryškumo. Tai leidžia jas naudoti kaip antrinę standartinę žvakę atstumui iki jas priimančių galaktikų matuoti.
II tipo supernovų absorbcijos linijos rodo, kad jose yra vandenilio. Kad įvyktų tokio tipo sprogimas, žvaigždės masė turi būti ne mažiau kaip 8 kartus ir ne daugiau kaip 40-50 kartų didesnė už Saulės masę.
Tokioje žvaigždėje kaip Saulė branduolių sintezė vandenilį paverčia heliu. Labai didelėse žvaigždėse helis virsta deguonimi ir t. t. Žvaigždėje jungiasi vis didesnės masės elementai, kylantys per periodinę lentelę, kol susidaro geležies ir nikelio branduolys. Geležies ar nikelio sintezė nesukuria jokios grynosios energijos, todėl daugiau sintezės vykti nebegali. Tačiau šerdis suyra taip greitai (apie 23 % šviesos greičio), kad susidaro didžiulė smūginė banga. Itin aukšta temperatūra ir slėgis trunka pakankamai ilgai, kad trumpą akimirką susidarytų sunkesni už geležį elementai. Priklausomai nuo pradinio žvaigždės dydžio, branduolio liekanos suformuoja neutroninę žvaigždę arba juodąją skylę.
Supernovos ir gyvybė
Be supernovų Žemėje nebūtų gyvybės. Taip yra todėl, kad daugelis cheminių elementų susidarė supernovų sprogimų metu. Jie vadinami sunkiaisiais elementais. Sunkiųjų elementų reikia gyviems organizmams sukurti. Supernova yra vienintelis būdas, kaip gali susidaryti sunkieji elementai. Kiti elementai susidarė vykstant branduolių sintezei žvaigždėse. Sunkiesiems elementams susidaryti reikia labai aukštos temperatūros ir slėgio. Mačo supernovos sprogimo metu temperatūra ir slėgis yra tokie aukšti, kad sunkieji elementai gali susidaryti. Mokslininkai tai vadina supernovos nukleosinteze.
Tai gali būti pavojinga, jei supernovos sprogimas įvyktų labai arti Žemės. Sprogimas yra labai didelis ir susidaro daug pavojingos spinduliuotės rūšių. Tačiau mums nereikia bijoti. Tik labai didelės žvaigždės gali sprogti kaip supernovos. Šalia Žemės nėra pakankamai didelių žvaigždžių, o jei ir būtų, tai užtruktų milijonus metų.
Svarbios supernovos
SN 1572 matė Tycho Brahe. Ši supernova padėjo astronomams sužinoti, kad viskas kosmose gali keistis. SN 1604 pastebėjo Johanesas Kepleris. Tai buvo paskutinė supernova, pakankamai artima, kad ją būtų galima pamatyti iš Žemės šiaurinio pusrutulio be teleskopo. SN 1987A yra vienintelė supernova, kuri buvo taip arti, kad mokslininkai galėjo rasti iš jos sklindančių neutrinų. SN 1987A taip pat buvo pakankamai ryški, kad ją būtų galima pamatyti be teleskopo. Ją matė pietų pusrutulyje gyvenantys žmonės.
Poveikis Žemei
Žemėje yra buvusių supernovų pėdsakų. Radioaktyviosios geležies-60 pėdsakai - stiprus supernovų liekanų indikatorius - yra palaidoti jūros dugne visame pasaulyje.
"Vietinis burbulas" - tai 600 šviesmečių skersmens karštų dujų balionas. Jis supa Saulės sistemą ir dominuoja mūsų žvaigždžių kaimynystėje. Jį suformavo keliolika supernovų, sprogusių netoliese judančiame žvaigždžių spiečiuje. Tai įvyko prieš 2,3-1,5 mln. metų. Tai maždaug atitinka pleistoceno ledynmečio pradžią. Ryšys gali būti atsitiktinis.
Susiję puslapiai
Klausimai ir atsakymai
K: Kas yra supernova?
A: Supernova - tai milžiniškos žvaigždės sprogimas, kuris įvyksta, kai branduolių sintezė nesugeba išlaikyti branduolio prieš savo gravitaciją, todėl jis suyra ir sprogsta.
K: Kokio tipo žvaigždės sukuria supernovas?
A: Didžiausios žvaigždės, iš kurių susidaro supernovos, yra hiperžvaigždės, o mažesnės - superžvaigždės.
K: Kiek energijos išskiria supernovos?
A: Supernovos išskiria tiek energijos, kiek per visą Saulės tipo žvaigždės gyvavimo laiką. Jos taip pat išspinduliuoja bendrą energiją, trumpam pranokstančią visą galaktikos spinduliuotę.
K: Kaip greitai sprogimo metu keliauja žvaigždės medžiaga?
A: Sprogimo metu žvaigždės medžiaga keliauja iki 30 000 km/s greičiu arba 10 % šviesos greičio.
K: Kas atsitinka po sprogimo?
A: Po sprogimo tai, kas lieka, tampa juodąja skyle arba neutronine žvaigžde.
K: Ar dauguma žvaigždžių sprogsta kaip supernovos?
A: Ne, dauguma žvaigždžių yra mažos ir nesprogsta kaip supernovos. Po raudonosios milžinės fazės jos tampa šaltesnės ir mažesnės, todėl tampa baltosiomis nykštukėmis.
K: Kada paskutinį kartą žmonės matė supernovą mūsų galaktikoje, Pieno kelyje?
A: Paskutinį kartą supernovą mūsų galaktikoje, Pieno kelyje, žmonės matė 1604 metais.
