Mi a szupernóva - vagy miért robbannak a csillagok, létrehozva az univerzumot, ahogyan mi ismerjük

szupernóva fej

A csillag halálának jó néhány módja van, de általában az emberek hajlamosak úgy gondolni, hogy a csillagok durranással mennek ki.

A „szupernóva” kifejezés hihetetlenül energikus robbanásokra utal, amikor egyes csillagok életciklusuk bizonyos pontjaihoz érnek. A szupernóvák gyakran röviden meghaladhatják a csillagok milliárdjainak teljes galaxisait, és teljes pusztítást okozhatnak minden olyan balszerencsétlennel, amely elég nagy ahhoz, hogy az eseménytől körülbelül száz fényéven belül tartózkodjanak. De a szupernóvák nemcsak hihetetlen természeti események - hanem azok is a legfontosabb eseménytípus a bonyolult anyag és tágabb értelemben az élet kialakulásához.

Ez a képösszetétel megmutatja a Refsdal becenevű szupernóva keresését a NASA / ESA Hubble űrtávcsővel. A bal oldali kép a MACS J1149.5 + 2223 galaxishalmaz mélymező megfigyelésének egy részét mutatja a Frontier Fields programból. A kör jelzi a szupernóva legújabb megjelenésének előre jelzett helyzetét. A jobb alsó sarokban látható a 2014 végi Einstein cross esemény. A jobb felső sarokban lévő képen Hubble megfigyelései láthatók 2015 októberétől, amelyeket a megfigyelési program elején készítettek a szupernóva legújabb megjelenésének észlelésére. A jobb alsó sarokban található kép a Refsdal Supernova felfedezését mutatja 2015. december 11-én, amint azt több különböző modell megjósolta.

Ez a képösszetétel megmutatja a Refsdal becenevű szupernóva keresését a NASA / ESA Hubble űrtávcsővel. A bal oldali kép a MACS J1149.5 + 2223 galaxishalmaz mélymező megfigyelésének egy részét mutatja a Frontier Fields programból. A kör jelzi a szupernóva legújabb megjelenésének előre jelzett helyzetét. A jobb alsó sarokban látható a 2014 végi Einstein cross esemény. A jobb felső sarokban lévő képen Hubble megfigyelései láthatók 2015 októberétől, amelyeket a megfigyelési program elején készítettek a szupernóva legújabb megjelenésének észlelésére. A jobb alsó sarokban található kép a Refsdal Supernova felfedezését mutatja 2015. december 11-én, amint azt több különböző modell megjósolta.



Művészek koncepciója az első csillagokról. Képhitel: Wikipédia

Művészek koncepciója az első csillagokról. Képhitel: Wikipédia

Először is, miért fordulnak elő szupernóva. Lényegében, ha elegendő gáz összegyűlik egy helyen, akkor elegendő tömege van ahhoz, hogy jelentős mennyiségű gravitációs energiát fejtsen ki, amely a legerőteljesebben az egyre növekvő gömbszerű felhő közepére összpontosul. Amikor ez a nyomás túlhalad egy bizonyos ponton, a gömb közepén lévő hidrogénatomok fúziónak indulnak, ami a gázgömböt csillaggá gyújtja - nagyszerű! De bármikor, amikor a csillag tovább él és ég, és valószínűleg új anyagot szerez, ahogy halad, kölcsönhatás lép fel a hőreakció külső nyomása és a csillag saját gravitációjának belső nyomása között.

Amint a csillag évmilliárdok alatt leég, a külső nyomás gyengül, miközben a gravitációs erő nagysága változatlan marad. Tehát, amint egy kicsi vagy közepes méretű csillag lehűl, gravitációs potenciálja dominál, de mivel ez egy meglehetősen kicsi csillag, ez a potenciál túl gyenge ahhoz, hogy ne csak folytassa a csillag összetartását. Ezt a biztonságosan lehűlt csillagot fehér törpének hívják. A tömegküszöböt, amely alatt egy csillag nem hoz létre elegendő gravitációs erőt a szupernóva előidézéséhez, Chandrasekhar-határnak nevezzük, amely a Nap tömegének körülbelül 1,4-szerese. Ha ennél kisebb vagy, akkor viszonylag csendes csillagkijáratra számíthatsz.

5. szupernóva

A szupernóva olyan fényes, hogy még a galaxisok hátterében is ragyog.

Azonban nem kell feladnunk a reményt, hogy egy fehér törpe mégis tűzijátékkal fejezheti be életét. A fehér törpék végül is csillagok, és elvben uralkodhatnak. Ez kétféle módon történhet. Vagy elegendő tömeget képes megszerezni egy abszurd a magon belüli nyomásmennyiség és a fúziós szén (szemben a hidrogénnel és a héliummal), ami kifutó fúziós reakciót eredményez, amely a csillag felrobbanását okozza.

Másrészt, ha a fehér törpe magja többnyire neonból készül, mint egyesek, akkor a mag összeomlik, nem úgy, mint ami a csillagot elsőként meggyújtotta. Ez a szuper-összeomlás csillagrobbanást is eredményez, de ezúttal egy neutroncsillagot hagy maga után. Ez szinte mindig előfordul az ilyen bináris rendszerekben kétcsillagos rendszer, amelyben az egyik csillag lassan megközelíti a Csandrasekhar-határt azzal, hogy felszívja az anyagot a partnerétől. Mivel a csillagászoknak jelenleg nincs módjuk meglátni, mi van a növekvő csillag magjában, nem tudják, hogy a két út közül melyiket fogja követni, ha túllépi ezt a határt.

A Tycho szupernóva maradványának ez a képe egy kettős csillag ütközésének bizonyítékát tartalmazza.

A Tycho szupernóva maradványának ez a képe egy kettős csillag ütközésének bizonyítékát tartalmazza.

Tehát ez történik, amikor a fehér törpe áthalad a Chandrasekhar határon, de a fehér törpéket már nagyrészt halott csillagoknak tekintik. Az 1,4 napnál nagyobb csillagok még életben (és sokat kaphatnak, sokkal ennél nagyobb) különböző életciklusúak. Egy vörös óriáscsillag lassan leég, és így a gravitáció dominálni fog, mint korábban - de ezúttal ez a gravitáció elég erős ahhoz, hogy ha a fúzió nem ellensúlyozza, akkor tud létrehozni a mag összeomlását és kiváltani a szupernóvát. Csillagok az 1,4 naptömeg fölött, de lent körülbelül három naptömeg hajlamos összeomlani, neutroncsillagokat alkotva, hasonlóan a fent látható fehér törpe mag-összeomlásához.

Mintegy három napunknál nehezebb csillagok is összeomlanak, de valójábanfolytasd és fekete lyukat képezhet. Ez egy csillag halálának leghíresebb eredménye, de valójában csak a csillagok kis kisebbségében fordul elő. A fekete lyukak meglehetősen sokak az univerzumban (például minden nagyobb galaxis közepén szupermasszív fekete lyuk található), de még mindig jóval ritkábban fordulnak elő, mint más típusú csillagmaradványok.

Művész

A művész benyomása egy bináris csillagrendszerről. (Hitel: NASA)

A szupernóva elindulásának más, ritkább módjai is vannak. Például, míg a fehér törpék nagy része, amelyek új tömeget szereznek, ezt lassan teszik, a Chandrasekhar határ felé haladva, mielőtt elrobbannak, amikor áthaladnak rajta, néhány más csillaga te tömeg egyszerre (például közvetlen csillagütközésből) és rakéta módon,út túllépték ezt a határt, mielőtt valóban alkalmuk lett volna összeomlani. Ezek a fajta sugárzási teljesítményük nagymértékben változhat, és a tudósokat érdeklik kaotikus, rosszul megértett mechanizmusaik és következményeik.

szupernóva 2A különféle típusú szupernóváknak valójában meglehetősen hasznos valós alkalmazásai vannak, legalábbis a csillagászok számára. Különösen az Ia típusú szupernóvák (a fehér törpe-fentről szén-fúziós típuson megy keresztül) időről időre egységes jeleket küldenek. Ez oda vezetett, hogy a csillagászat „szokásos gyertyáinak” nevezték el, mivel egységességük optikai mérőpálcaként hasznos lehet. A legújabb kutatások azonban azt jelzik, hogy bár hasznosak, kissé kevésbé megbízhatóak, mint korábban gondolták. Legalább valószínűbb, hogy az Ia típusú szupernóvák hogyan változnak, mint azt nyilvánvalóan elhittük.

Mégis, azt mondtam, hogy a szupernóvák azoka legfontosabb események a bonyolult anyagra, nemcsak hogy nagyok, klasszak és hasznosak. Nos, észreveszi, hogy a fenti magyarázatban a szén fúziós gyulladásáról beszéltünk. A szén a legnehezebb fém (a neon nehezebb, de nem fém), amelyet a csillagok normál állapotukban hoznak létre. Ez azt mondja: ha olyan nehezebb elemekre vágyik, mint a nátrium, az ólom, az arany vagy az urán, akkor több erőre lesz szüksége, mint amennyit egy ideges vörös, óriáscsillag képes biztosítani. És mi több energiája van, mint egy csillag? Egy haldokló csillag.

Gyakorlatilag mindent, amivel kölcsönhatásba lép, egy pillanat alatt egy csillag kidobta az utolsó pillanataiban. A Föld a szupernóvák által kidobott törmelék sziklás gyűjteménye, csakúgy, mint az üstökösök, aszteroidák és minden más, ami nehéz anyagból áll. És mi, a Földre gyűjtött anyagból készültek, szupernóva-repeszekből is készülünk. Ezért mondta Carl Sagan, hogy sztárok vagyunk - mert nagyon is valós módon.

Tekintse meg az 2007es.com magyarázataink sorozatát, ahol a mai legforróbb technológiai témákról olvashat részletesebben.

Copyright © Minden Jog Fenntartva | 2007es.com