Supernovele: Moartea stelelor masive

Supernovele sunt cele mai distructive lucruri care se pot întâmpla cu stele mai masive decât Soarele. Atunci când aceste explozii catastrofale apar, ele eliberează suficientă lumină pentru a umbri galaxia în care a existat steaua. Asta- mult de energie eliberată sub formă de lumină vizibilă și alte radiații! De asemenea, pot arunca steaua în afară.

Există două tipuri de supernove cunoscute. Fiecare tip are caracteristicile și dinamica proprie. Să aruncăm o privire la ce sunt supernovele și cum apar în galaxie.

Pentru a înțelege o supernova, este important să știi câteva lucruri despre stele. Isi petrec cea mai mare parte a vietii trecand printr-o perioada de activitate numita a fi pe secvență principală. Începe când fuziune nucleară se aprinde în miezul stelar. Se încheie când steaua a epuizat hidrogenul necesar pentru a susține acea fuziune și începe să fuzioneze elemente mai grele.

Odată ce o stea părăsește secvența principală, masa ei determină ce se întâmplă în continuare. Pentru supernovele de tip I, care apar în sistemele de stele binare, stelele care sunt de circa 1,4 ori mai mari decât Soarele nostru trec prin mai multe faze. Acestea trec de la fuziunea hidrogenului la fuziunea cu heliu. În acel moment, miezul stelei nu se află la o temperatură suficient de ridicată pentru a fuziona carbonul și astfel intră într-o fază super-roșu-gigant. Plicul exterior al stelei se disipează lent în mediul înconjurător și lasă o pitică albă (miezul rămas de carbon / oxigen al stelei originale)

Practic, piticul alb are o puternică atracție gravitațională care atrage material de la tovarășul său. Acea „chestie de stele” se colectează într-un disc din jurul piticului alb, cunoscut sub numele de disc de acreție. Pe măsură ce materialul se acumulează, acesta cade pe stea. Asta crește masa piticului alb. În cele din urmă, pe măsură ce masa crește la aproximativ 1,38 ori mai mult decât masa Soarelui nostru, stea erupe într-o explozie violentă cunoscută sub numele de supernova de tip I.

Există unele variații pe această temă, cum ar fi fuziunea a două pitici albe (în loc de acumularea de material dintr-o stea cu secvență principală cu tovarășul său pitic).

Spre deosebire de supernovele de tip I, supernovele de tip II se întâmplă cu stele foarte masive. Când unul dintre acești monștri ajunge la sfârșitul vieții sale, lucrurile merg repede. În timp ce stele ca Soarele nostru nu vor avea suficientă energie în miezurile lor pentru a susține fuziunea trecutului carbonului, mai mare stelele (de peste opt ori masa Soarelui nostru) vor fuziona în cele din urmă elemente până la fier în core. Fuziunea de fier ia mai multă energie decât steaua are la dispoziție. Odată ce o astfel de stea încearcă să fuzioneze fierul, un final catastrofal este inevitabil.

Odată ce fuziunea încetează în miez, miezul se va contracta datorită imensei gravitații, iar partea exterioară a stelei „cade” pe miez și revine pentru a crea o explozie masivă. În funcție de masa miezului, acesta va deveni fie o stea neutronică sau gaură neagră.

Dacă masa nucleului este cuprinsă între 1,4 și 3,0 ori mai mare decât Soarele, miezul va deveni o stea neutronică. Aceasta este pur și simplu o bilă mare de neutroni, împachetată foarte strâns de gravitație. Se întâmplă atunci când nucleul se contractă și suferă un proces cunoscut sub numele de neutronizare. Acolo protonii din miez se ciocnesc cu electroni cu energie foarte mare pentru a crea neutroni. Pe măsură ce se întâmplă, miezul se rigidizează și trimite valuri de șoc prin materialul care cade pe miez. Materialul exterior al stelei este apoi alungat în mediul înconjurător creând supernova. Toate acestea se întâmplă foarte repede.

Dacă masa miezului stelei muribundă va fi mai mare de trei până la cinci ori mai mult decât masa Soarelui, atunci miezul nu va putea susține propria sa imensitate gravitațională și se va prăbuși într-o gaură neagră. Acest proces va crea, de asemenea, valuri de șoc care conduc materialul în mediul înconjurător, creând același tip de supernova ca și tipul de explozie care creează o stea cu neutroni.

În ambele cazuri, indiferent dacă este creată o stea cu neutroni sau o gaură neagră, miezul este lăsat în urmă ca o rămășiță a exploziei. Restul stelei este aruncat în spațiu, însămânțând spațiul din apropiere (și nebuloase) cu elemente grele necesare formării altor stele și planete.

• Supernovele vin în două arome: tipul 1 și tipul II (cu subtipuri precum Ia și IIa).
• O explozie de supernova suflă adesea o stea, lăsând în urmă un miez masiv.
• Unele explozii de supernove conduc la crearea unor găuri negre de masă stelară.
• Stele ca Soarele NU mor ca supernovele.

Editat și actualizat de Carolyn Collins Petersen.