Ez a Chandra röntgenfényképe a Cassiopeia A-t (röviden Cas A) mutatja, a Tejút legfiatalabb szupernóvamaradványát.
(Kép: © NASA / CXC / MIT / UMass Amherst / M.D.Stage et al.)
Az éjszakai égbolt sarkában egy vakítóan fényes csillag szóródik fel - nem volt ott néhány órája, de most úgy ég, mint egy lámpa.
Ez a fényes csillag valójában nem csillag, legalábbis már nem. A fény ragyogó pontja egy csillag robbanása, amely élettartama végére ért, más néven szupernóva.
A szupernóvák rövid időn keresztül elrejthetik a teljes galaxisokat, és több energiát bocsáthatnak ki, mint amennyit napunk teljes élettartama alatt el fog látni. Ugyancsak ők a nehéz elemek elsődleges forrása az univerzumban. A NASA szerint a szupernóvák "a legnagyobb robbanás, amely az űrben zajlik".
A szupernóva megfigyelések története
Különböző civilizációk jóval a távcső feltalálása előtt rögzítették a supernovákat. A legrégebbi rögzített szupernóva az RCW 86, amelyet a kínai csillagászok láttak meg 185-ben. A nyilvántartásuk szerint ez a "vendég csillag" a NASA szerint nyolc hónapig az égen maradt.
A 17. század eleje előtt (amikor elérhetővé váltak a távcsövek) az Encyclopedia Britannica szerint csak hét rögzített szupernóva létezik.
A mai szupernóvák közül a legismertebb, amit ma a Rák-ködként ismertünk. Kínai és koreai csillagászok ezt a csillagrobbanást rögzítették nyilvántartásukban 1054-ben, és a bennszülött amerikaiak délnyugati részén is láthatták (Arizonában és Új-Mexikóban látható sziklafestmények szerint). A Rák-ködöt alkotó szupernóva annyira fényes volt, hogy a csillagászok láthatták azt a nap folyamán.
Egyéb, a távcső feltalálása előtt megfigyelt szupernóvák 393-ban, 1006-ban, 1181-ben, 1572-ben fordultak elő (Tycho Brahe híres csillagász tanulmányozta) és 1604-ben. Brahe az "új csillag" megfigyeléseiről a "De nova stella" című könyvében írt. ", amely a" nova "nevet adta. A nova azonban különbözik a szupernóvától. Mindkettő hirtelen fényerő-kitörés, amikor a forró gázokat kifelé fújják, de egy szupernóva esetében a robbanás kataklizmikus és a csillag életének végét jelenti, írja az Encyclopedia Britannica.
A "szupernóva" kifejezést az 1930-as évekig nem használták. Első használatát Walter Baade és Fritz Zwicky végezte a Mount Wilson Obszervatóriumban, akik az általuk megfigyelt robbanásveszélyes eseményekre használták, nevezetesen S Andromedae (SN 1885A néven is ismert). Az Andromeda galaxisban található. Azt is javasolták, hogy a szupernóvák akkor forduljanak elő, amikor a hétköznapi csillagok neutroncsillagokká válnak.
A modern korban az egyik legismertebb szupernóva az 1987-es SN 1987A volt, amelyet még a csillagászok tanulmányoznak, mert láthatják, hogyan alakul a szupernóva a robbanás utáni első néhány évtizedben.
Csillaghalál
Átlagosan szupernóva történik körülbelül 50 évente egyszer a Tejút méretű galaxisban. Másképpen fogalmazva: egy csillag kb. Másodpercenként felrobban valahol az univerzumban, és ezek közül néhány nem túl messze a Földtől. Körülbelül 10 millió évvel ezelőtt egy szupernóva-halmaz létrehozta a „Helyi buborékot”, egy 300 fényév hosszú, földimogyoró alakú gázbuborékot a csillagközi közegben, amely körülveszi a Naprendszert.
Az, hogy egy csillag pontosan meghal, részben annak tömegétől függ. Például a napunknak nincs elegendő tömege ahhoz, hogy szupernóvaként felrobbanjon (bár a Földre vonatkozó hírek még mindig nem jók, mert ha a nap elfogy a nukleáris üzemanyagból, talán néhány milliárd év alatt, akkor megduzzad) egy vörös óriássá, amely valószínűleg elpárologtatja világunkat, mielőtt fokozatosan fehér törpéké válnának). A megfelelő mennyiségű tömeg mellett azonban egy csillag tüzes robbanás közben éghet ki.
A csillag a szupernóvát kétféle módon mozgathatja:
- I. típusú szupernóva: a csillag felhalmozza az anyagot a közeli szomszédoktól addig, amíg a szivárgó nukleáris reakció meg nem gyullad.
- II. Típusú szupernóva: a csillag elfogy a nukleáris üzemanyagból és saját gravitációja alatt összeomlik.
II. Típusú szupernóva
Először nézzük meg az izgalmasabb II. Ahhoz, hogy egy csillag II. Típusú szupernóvaként felrobbanjon, többször masszívnak kell lennie, mint a napnak (a becslések nyolc-tizen 15 napenergiára vonatkoznak). Mint a nap, elfogy a hidrogén, majd a hélium üzemanyag a magjában. Ennek azonban elegendő tömege és nyomása van a szén megolvasztására. Így történik ez a következő:
- A középpontban fokozatosan nehezebb elemek halmozódnak fel, és olyan rétegűvé válnak, mint egy hagyma, és az elemek világosabbá válnak a csillag külseje felé.
- Amint a csillag magja meghalad egy bizonyos tömeget (a Chandrasekhar-határértéket), a csillag felrobbant (ennek okán ezeket a szupernóvákat a mag-összeomlású szupernóváknak is nevezik).
- A mag felmelegszik, és sűrűbbé válik.
- Végül a robbantás visszahúzódik a magtól, és a csillagok anyagát az űrbe támasztja, és így létrejön a szupernóva.
Ami hátra van, egy ultra-sűrű, neutroncsillagnak nevezett objektum, egy városméretű tárgy, amely egy kis térbe képes becsomagolni a nap tömegét.
Vannak a II. Típusú szupernovák alkategóriái, amelyeket fénygörbéjük alapján osztályoznak. A II-L típusú szupernovák fénye a robbanás után folyamatosan csökken, míg a II-P típusú fény egy ideig állandó marad, mielőtt csökken. Mindkét típus hidrogénatommal rendelkezik spektrumukban.
A csillagászok szerint a napnál sokkal hatalmasabb csillagok (körülbelül 20–30 napelemes tömeg) talán nem szupernóvaként robbannak fel. Ehelyett összeomlanak, hogy fekete lyukakat képezzenek.
I. típusú szupernóva
Az I. típusú szupernóvák fényspektrumukban nincs hidrogénatom.
Az Ia típusú szupernóvákról általában azt gondolják, hogy egy fehér törpe csillagból származnak egy szoros bináris rendszerben. Amint a társcsillagáz felhalmozódik a fehér törpére, a fehér törpe fokozatosan összenyomódik, és végül elindul egy belépő nukleáris reakciót, amely végül kataklizmikus szupernóva kitöréshez vezet.
A csillagászok az Ia típusú szupernóvákat használják "standard gyertyákként" a kozmikus távolságok mérésére, mivel úgy gondolják, hogy mindegyik csúcsai egyenlő fényerővel világítanak.
Az Ib és Ic típusú szupernóvák szintén mag-összeomláson mennek keresztül, ahogy a II. Típusú szupernóvák is, de elvesztették külső hidrogénburkolataik nagy részét. 2014-ben a tudósok észlelték az Ib típusú szupernóva halk, nehezen megtalálható társsztárját. A keresés két évtizedet igényelt, mivel a társsztár sokkal halványabban ragyogott, mint a fényes szupernóva.
Tettenérés
A legújabb tanulmányok azt mutatták, hogy a szupernóvák úgy vibrálnak, mint az óriás hangszórók, és hallható zümmögést bocsátanak ki, mielőtt felrobbannak.
2008-ban a tudósok először szupernóvá váltak a robbanás során. Miközben a számítógép képernyőjére nézett, Alicia Soderberg csillagász elvárt, hogy látja egy hónapos szupernóva kis izzó foltját. Amit viszont kollégája látott, egy furcsa, rendkívül fényes, ötperces röntgenfelvétel történt.
Ezzel a megfigyeléssel ők voltak az első csillagászok, akik felrobbantak egy csillagot. Az új szupernóvát SN 2008D-nek nevezték el. További vizsgálatok kimutatták, hogy a szupernóvának volt néhány szokatlan tulajdonsága.
"Megfigyeléseink és modellezéseink azt mutatják, hogy ez egy meglehetősen szokatlan esemény, amelyet jobban meg lehet érteni egy objektum vonatkozásában, amely a normál szupernóvák és a gammasugár-robbanások határán fekszik." - Paolo Mazzali, a Padova Obszervatórium olasz asztrofizikusa és a Max- Planck Asztrofizikai Intézet, mondta a Space.com egy 2008-as interjúban.
További jelentések: Elizabeth Howell és Nola Taylor Redd, a Space.com közreműködői
További források
- A Science folyóiratban a csillagászok a "Supernova SN 2008D metamorfózisáról" beszélnek.
- A Csillagászat és az asztrofizika szakában a csillagászok egy cikkben dolgoztak együtt: "Az SN 2008D nagy energiájú neutrinokibocsátásának korlátozásai".
- A NASA 2008. évi sajtóközleménye egy robbanó szupernóva megfigyelését jelentette be.
