Supernovos: milžiniškų žvaigždžių mirtys

Supernovos yra labiausiai griaunantys dalykai, kurie gali nutikti žvaigždėms, kurie yra masyvesni nei Saulė. Kai įvyksta šie katastrofiški sprogimai, jie skleidžia pakankamai šviesos, kad užgožtų galaktiką, kurioje egzistavo žvaigždė. Štai daug energijos, išsiskiriančios matomos šviesos ir kitokios radiacijos pavidalu! Jie taip pat gali nuplėšti žvaigždę.

Yra žinomi du supernovų tipai. Kiekvienas tipas turi savo ypatybes ir dinamiką. Pažvelkime į tai, kas yra supernovos ir kaip jos atsiranda galaktikoje.

Norint suprasti supernovą, svarbu žinoti keletą dalykų apie žvaigždes. Didžiąją gyvenimo dalį jie praleidžia išgyvendami periodą, vadinamą buvimu pagrindinė seka. Jis prasideda tada branduolių sintezė užsidega žvaigždžių šerdyje. Jis baigiasi, kai žvaigždė išnaudoja vandenilį, reikalingą tam susiliejimui palaikyti, ir pradeda deginti sunkesnius elementus.

Kai žvaigždė palieka pagrindinę seką, jos masė lemia, kas bus toliau. I tipo supernovos, atsirandančios dvejetainėse žvaigždžių sistemose, žvaigždės, kurios yra maždaug 1,4 karto didesnės už mūsų Saulės masę, eina per kelias fazes. Jie pereina nuo lydomojo vandenilio prie lydomojo helio. Tuo metu žvaigždės šerdis nėra pakankamai aukštoje temperatūroje, kad galėtų sulydyti anglį, taigi ji patenka į super raudonos milžinės fazę. Išorinis žvaigždės apvalkalas lėtai išsisklaido į supančią terpę ir palieka baltą nykštukę (originalios žvaigždės liekaną anglies / deguonies šerdį).

Iš esmės baltasis nykštukas turi stiprų gravitacinį trauką, kuris pritraukia medžiagą iš savo kompaniono. Tas „žvaigždžių daiktas“ kaupiasi į diską aplink baltąją nykštukę, vadinamą akcento disku. Medžiagai kaupiantis, ji krinta ant žvaigždės. Tai padidina baltosios nykštukės masę. Galų gale, kai masė padidėja iki maždaug 1,38 karto daugiau nei mūsų Saulės masė, žvaigždė išsiveržė į smurtinį sprogimą, vadinamą I tipo supernova.

Yra keletas šios temos variantų, pavyzdžiui, dviejų baltųjų nykštukų susiliejimas (užuot sukaupęs medžiagą iš pagrindinės sekos žvaigždės ant savo nykštuko kompaniono).

Skirtingai nuo I tipo supernovų, II tipo supernovos atsitinka su labai masyviomis žvaigždėmis. Kai vienas iš šių monstrų pasieks savo gyvenimo pabaigą, viskas praeina greitai. Tuo tarpu žvaigždžių, tokių kaip mūsų Saulė, branduoliuose nebus pakankamai energijos, kad būtų galima palaikyti sintezės procesą, esant didesnei anglies daliai žvaigždės (daugiau nei aštuonis kartus didesnė už mūsų Saulės masę) ilgainiui sulydys elementus iki pat geležies branduolys. Geležies sintezė užima daugiau energijos, nei turi žvaigždė. Kai tokia žvaigždė bando sulieti geležį, neišvengiama katastrofiškos pabaigos.

Kai branduolys susilieja, branduolys susitraukia dėl milžiniško sunkio jėgos, o išorinė žvaigždės dalis „nukrenta“ ant šerdies ir atsistato, kad susidarytų didžiulis sprogimas. Priklausomai nuo šerdies masės, ji arba taps a neutroninė žvaigždė arba Juodoji skylė.

Jei šerdies masė yra nuo 1,4 iki 3,0 kartų didesnė už Saulės masę, šerdis taps neutronine žvaigžde. Tai tiesiog didelis neutronų rutulys, labai sunkiai supakuotas. Tai atsitinka, kai branduolys susitraukia ir vyksta procesas, žinomas kaip neutralizacija. Štai kur šerdyje esantys protonai susiduria su labai didelės energijos elektronais, sukurdami neutronus. Tokiu atveju šerdis sutvirtėja ir perduoda smūgio bangas per medžiagą, kuri krinta ant šerdies. Tuomet išorinė žvaigždės medžiaga išstumiama į supančią terpę, sukuriant supernovą. Visa tai vyksta labai greitai.

Jei mirštančios žvaigždės šerdies masė yra didesnė nei tris – penkis kartus didesnė už Saulės masę, šerdis negalės išlaikyti savo milžiniškos gravitacijos ir sugrius į juodąją skylę. Šis procesas taip pat sukurs smūgio bangas, kurios nukreipia medžiagą į aplinkinę terpę, sukurdamas tokią pat supernovą kaip ir sprogimo tipas, sukuriantis neutroninę žvaigždę.

Bet kuriuo atveju, nesvarbu, ar sukurta neutroninė žvaigždė, ar juodoji skylė, šerdis paliekama kaip sprogimo liekana. Likusi žvaigždė išpūsta į kosmosą, netoliese esančioje erdvėje (ir ūkuose) pasėdama sunkiaisiais elementais, kurių reikia kitoms žvaigždėms ir planetoms formuotis.

• Supernovos yra dviejų skonių: 1 ir II tipo (su potipiais, tokiais kaip Ia ir IIa).
• Sprogimas dėl supernovos dažnai nupjauna žvaigždę, palikdamas didžiulę šerdį.
• Dėl kai kurių supernovų sprogimų susidaro žvaigždžių masės juodosios skylės.
• Žvaigždės, tokios kaip Saulė, NEMOKA kaip supernovos.

Redagavo ir atnaujino Carolyn Collins Petersen.