Supernoovad: massiivsete tähtede surmad

Supernoovad on kõige hävitavamad asjad, mis võivad juhtuda tähtedega, mis on massiivsemad kui Päike. Kui need katastroofilised plahvatused aset leiavad, eraldavad need piisavalt valgust, et varjata galaktikat, kus täht oli. See on palju energia eraldumine nähtava valguse ja muu kiirguse kujul! Nad võivad ka tähe laiali puhuda.

On teada kaks supernoovade tüüpi. Igal tüübil on oma erilised omadused ja dünaamika. Vaatame, millised on supernoovad ja kuidas need galaktikas tekivad.

Supernoova mõistmiseks on oluline teada tähtede kohta mõnda asja. Nad veedavad suurema osa oma elust läbi aktiivsuse perioodi, mida nimetatakse põhijada. See algab siis, kui tuumasüntees süttib tähe tuumas. See lõpeb siis, kui täht on ammendanud vesiniku, mis on vajalik selle sulandumise säilitamiseks, ja hakkab sulatama raskemaid elemente.

Kui täht lahkub põhijärjestusest, määrab selle mass, mis juhtub järgmisena. I tüüpi supernoovade puhul, mis esinevad binaarses tähesüsteemis, läbivad tähed, mis on umbes 1,4 korda suurem kui meie Päikese mass, mitu faasi. Nad liiguvad vesiniku sulandumisest heeliumi sulatamiseks. Sel hetkel pole tähe südamik piisavalt kõrgel temperatuuril, et süsinikku sulatada, ja nii siseneb see ülipunasesse hiiglaslikku faasi. Tähe väline ümbris hajub aeglaselt ümbritsevasse keskkonda ja jätab valge kääbuse (algse tähe jäänuk süsiniku / hapniku südamik)

Põhimõtteliselt on valgel kääbusel tugev gravitatsiooniline tõmme, mis meelitab kaaslast materjali. See "tärnide kraam" koguneb valge kääbuse ümber olevasse ketasse, mida tuntakse akrüülkettana. Materjali kogunedes langeb see tähe külge. See suurendab valge kääbu massi. Lõpuks, kui mass suureneb umbes 1,38-kordselt meie Päikese massini, puhkeb täht ägedas plahvatuses, mida nimetatakse I tüübi supernoovaks.

Sellel teemal on mõned variatsioonid, näiteks kahe valge kääbiku ühinemine (selle asemel, et põhijärjestuse tähelt materjal koguneks kääbuskaaslasele).

Erinevalt I tüübi supernoovadest juhtub II tüübi supernoovasid väga massiivsete tähtedega. Kui üks neist koletistest jõuab oma elu lõpuni, lähevad asjad kiiresti. Arvestades, et meie Päikese taolistel tähtedel pole tuumades piisavalt energiat, et säilitada sulandumine, mis on suurem kui süsinik tähed (rohkem kui kaheksa korda suurem kui meie Päikese mass) sulavad elemendid lõpuks kuni raua sisse tuum. Raudfusioon võtab rohkem energiat, kui tähel on olemas. Kui selline täht proovib rauda sulatada, on katastroofiline lõpp möödapääsmatu.

Kui sulandumine tuumas lakkab, tõmbab tuum tohutu raskuse tõttu kokku ja tähe välimine osa "kukub" südamikule ja mässub ümber, moodustades tohutu plahvatuse. Sõltuvalt südamiku massist saab see kas a neutronitäht või must auk.

Kui tuuma mass on vahemikus 1,4 kuni 3,0 korda suurem kui Päikese mass, muutub tuum neutronitäheks. See on lihtsalt suur neutronite pall, mis on raskusjõu abil tihedalt kokku pakitud. See juhtub siis, kui tuum tõmbub kokku ja toimub protsess, mida nimetatakse neutroniseerimiseks. Seal põrkuvad tuumas olevad prootonid väga suure energiatarbega elektronidega, moodustades neutroneid. Sel juhul tuum jäigastub ja saadab lööklaineid läbi südamikule langeva materjali. Seejärel juhitakse tähe välismaterjal ümbritsevasse keskkonda, luues supernoova. Kõik see juhtub väga kiiresti.

Kui sureva tähe südamiku mass on suurem kui kolm kuni viis korda suurem kui Päikese mass, ei suuda tuum enda tohutut gravitatsiooni toetada ja kukub musta auku. See protsess loob ka lööklaineid, mis juhivad materjali ümbritsevasse keskkonda, luues samasuguse supernoova nagu seda tüüpi plahvatus, mis loob neutronitähe.

Mõlemal juhul, kas tekib neutronitäht või must auk, jäetakse tuum plahvatuse jäänustena maha. Ülejäänud täht puhutakse kosmosesse, külvates lähedalasuvat ruumi (ja udusid) teiste tähtede ja planeetide moodustamiseks vajalike raskete elementidega.

• Supernoovad on kahes maitses: tüüp 1 ja tüüp II (alatüüpidega nagu Ia ja IIa).
• Supernoova plahvatus puhub tähe sageli laiali, jättes endast maha massiivse tuuma.
• Mõne supernoova plahvatuse tagajärjel tekivad tähemassiga mustad augud.
• Tähed, nagu Päike, EI sure nagu supernoovad.

Toimetanud ja värskendanud Carolyn Collins Petersen.