Supernovas: Masīvu zvaigžņu nāve

Supernovas ir visiznīcinošākās lietas, kas var notikt ar zvaigznēm, kas ir masīvākas nekā Saule. Kad notiek šie katastrofālie sprādzieni, tie izdala pietiekami daudz gaismas, lai aizēnotu galaktiku, kur zvaigzne pastāvēja. Tas ir daudz enerģijas izdalīšana redzamas gaismas un cita starojuma veidā! Viņi var arī pūst zvaigzni atsevišķi.

Ir zināmi divi supernovu veidi. Katram tipam ir savas īpašās īpašības un dinamika. Apskatīsim, kas ir supernovas un kā tās rodas galaktikā.

Lai saprastu supernovu, ir svarīgi zināt dažas lietas par zvaigznēm. Viņi lielāko dzīves daļu pavada aktivitātes periodā, ko sauc par atrašanos galvenā secība. Tas sākas, kad kodolsintēze aizdegas zvaigžņu kodolā. Tas beidzas, kad zvaigzne ir iztērējusi ūdeņradi, kas vajadzīgs šīs saplūšanas uzturēšanai, un sāk sakausēt smagākus elementus.

Tiklīdz zvaigzne atstāj galveno secību, tās masa nosaka, kas notiks tālāk. I tipa supernovām, kas rodas bināro zvaigžņu sistēmās, zvaigznēm, kuras apmēram 1,4 reizes pārsniedz mūsu Saules masu, notiek vairākas fāzes. Viņi pārvietojas no saplūšanas ūdeņraža uz sakausējošu hēliju. Tajā brīdī zvaigznes kodols nav pietiekami augstā temperatūrā, lai sakausētu oglekli, un tātad tā nonāk super sarkano milzu fāzē. Zvaigznes ārējais apvalks lēnām izkliedējas apkārtējā vidē un atstāj baltu punduri (oriģinālās zvaigznes oglekļa / skābekļa paliekas)

Pamatā baltajam pundurim ir spēcīga gravitācijas vilkme, kas piesaista materiālu no sava pavadoņa. Šīs “zvaigžņu lietas” sakrājas diskā ap balto punduri, kas pazīstams kā uzpūtības disks. Materiālam uzkrājoties, tas krīt uz zvaigzni. Tas palielina baltā pundura masu. Galu galā, palielinoties masai līdz aptuveni 1,38 reizes lielākai par mūsu Saules masu, zvaigzne izvirdās vardarbīgā sprādzienā, kas pazīstams kā I tipa supernova.

Šajā tēmā ir dažas variācijas, piemēram, divu baltu punduru apvienošanās (tā vietā, lai no galvenās secības zvaigznītes materiāla uzkrātos savam punduru pavadonim).

Atšķirībā no I tipa supernovām, II tipa supernovas notiek ar ļoti masīvām zvaigznēm. Kad viens no šiem monstriem sasniedz mūža beigas, lietas rit ātri. Tā kā zvaigznēm, piemēram, mūsu saulei, kodolos nebūs pietiekami daudz enerģijas, lai uzturētu kodolsintēzi, kas ir lielāka par oglekli zvaigznes (vairāk nekā astoņas reizes pārsniedzot mūsu Saules masu) galu galā sakausēs elementus līdz dzelzei kodols. Dzelzs sakausēšana prasa vairāk enerģijas, nekā zvaigznei ir pieejams. Tiklīdz šāda zvaigzne mēģina sakausēt dzelzi, katastrofālas beigas ir neizbēgamas.

Tiklīdz saplūšana kodolā apstājas, kodols saraujas milzīgā smaguma dēļ un zvaigznes ārējā daļa "nokrīt" uz serdeņa un atsit, izveidojot masīvu sprādzienu. Atkarībā no serdes masas tas vai nu kļūs par neitronu zvaigzne vai melnais caurums.

Ja serdes masa ir no 1,4 līdz 3,0 reizes lielāka par Saules masu, kodols kļūs par neitronu zvaigzni. Tā ir vienkārši liela neitronu bumba, kuru ļoti blīvi iesaiņo gravitācija. Tas notiek, kad kodols noslēdz līgumu un notiek process, kas pazīstams kā neitronizācija. Tur kodols protoniem saduras ar ļoti augstas enerģijas elektroniem, veidojot neitronus. Tā notiek, kodols nostiprinās un sūta trieciena viļņus caur materiālu, kas krīt uz serdi. Pēc tam zvaigznes ārējais materiāls tiek izvadīts apkārtējā vidē, veidojot supernovu. Tas viss notiek ļoti ātri.

Ja mirstošās zvaigznes kodola masa ir lielāka par trīs līdz piecām reizēm ar Saules masu, tad kodols nespēs izturēt savu milzīgo gravitāciju un sabruks melnajā caurumā. Šis process radīs arī triecienviļņus, kas virza materiālu apkārtējā vidē, radot tāda paša veida supernovu kā sprādziena veids, kas rada neitronu zvaigzni.

Abos gadījumos neatkarīgi no tā, vai tiek izveidota neitronu zvaigzne vai melnais caurums, kodols tiek atstāts aiz sprādziena paliekām. Pārējā zvaigzne tiek izpūsta kosmosā, sējot tuvējā telpā (un miglājus) ar smagiem elementiem, kas nepieciešami citu zvaigžņu un planētu veidošanai.

• Supernovas ir divu veidu: 1. un II tips (ar apakštipiem, piemēram, Ia un IIa).
• Supernovas sprādziens bieži atdala zvaigzni, atstājot aiz sevis masīvu kodolu.
• Daži supernovas sprādzieni rada zvaigžņu masas melnos caurumus.
• Tādas zvaigznes kā Saule NEDRĪKST kā supernovas.

Rediģējis un atjauninājis Karolīna Kolinsa Petersena.