Vo vesmíre je niekoľko miest, ktoré sa vzpierajú porozumeniu. A supernovy musia byť najextrémnejšie miesta, aké si viete predstaviť. Hovoríme o hviezde, ktorá má potenciálne mnohonásobok veľkosti a hmotnosti vlastného Slnka, ktorá násilne zomrie v zlomku sekundy.
Čím rýchlejšie to trvá, keď poviem slovo supernova, celá hviezda sa zrúti na seba, vytvorí čiernu dieru, vytvorí hustejšie prvky vo vesmíre a potom vybuchne smerom von s energiou miliónov alebo dokonca miliárd hviezd.
Ale nie vo všetkých prípadoch. V skutočnosti majú supernovy rôzne príchute, počnúc rôznymi druhmi hviezd, končiac rôznymi výbuchmi a produkujú rôzne zvyšky.
Existujú dva hlavné typy supernov, typ I a typ II. Viem, že to znie trochu protivne intuitívne, ale najskôr začneme s typom II.
Toto sú supernovy vyrobené, keď zomrú obrovské hviezdy. O tomto procese sme urobili celú show, takže ak si ju chcete pozrieť hneď teraz, kliknite sem.
Ale tu je kratšia verzia.
Hviezdy, ako viete, premieňajú vodík na jadro na fúziu. Táto reakcia uvoľňuje energiu vo forme fotónov a tento mierny tlak tlačí proti gravitačnej sile, ktorá sa snaží vtiahnuť hviezdu do seba.
Naše Slnko nemá hmotu na podporu fúznych reakcií s prvkami mimo vodíka alebo hélia. Po vyčerpaní všetkého hélia sa fúzne reakcie zastavia a Slnko sa stane bielym trpaslíkom a začne sa ochladzovať.
Ale ak máte hviezdu s 8-25-násobkom hmotnosti Slnka, môže v jadre fúzovať ťažšie prvky. Keď dôjde vodík, prepne sa na hélium a potom na uhlík, neóny atď. Až do periodickej tabuľky prvkov. Keď však dosiahne železo, fúzna reakcia vyžaduje viac energie, ako produkuje.
Vonkajšie vrstvy hviezdy sa zlomia dovnútra za zlomok sekundy a potom vybuchnú ako supernova typu II. Ako zvyšok ste zostali s neuveriteľne hustou neutrónovou hviezdou.
Ak však pôvodná hviezda mala viac ako 25-násobok hmotnosti Slnka, nastane rovnaký kolaps jadra. Sila materiálu padajúceho dovnútra však zrúti jadro do čiernej diery.
Mimoriadne masívne hviezdy s viac ako stonásobnou hmotnosťou Slnka jednoducho explodujú bez stopy. V skutočnosti krátko po Veľkom tresku boli hviezdy so stovkami a možno aj tisíckrát hmotnosťou Slnka vyrobenými z čistého vodíka a hélia. Tieto príšery by žili veľmi krátke životy a vybuchovali s nepochopiteľným množstvom energie.
Jedná sa o typ II. Typ I je trochu vzácnejší a vytvára sa, keď máte veľmi zvláštnu binárnu hviezdnu situáciu.
Jedna hviezda v páre je biely trpaslík, dlhý mŕtvy zvyšok hviezdy hlavnej sekvencie, ako je naše Slnko. Sprievodným spoločníkom môže byť akýkoľvek iný typ hviezdy, napríklad červený obr, hviezda hlavnej sekvencie alebo iný biely trpaslík.
Záleží na tom, že sú dosť blízko na to, aby biely trpaslík dokázal ukradnúť látku svojmu partnerovi a vybudoval ju ako dusiacu deku potenciálnej výbušnosti. Keď ukradnuté množstvo dosiahne 1,4-násobok hmotnosti Slnka, biely trpaslík exploduje ako supernova a úplne sa vyparí.
Z tohto pomeru 1,4 astronómovia používajú supernovy typu Ia ako „štandardné sviečky“ na meranie vzdialeností vo vesmíre. Pretože vedia, s akou energiou vybuchla, môžu astronómovia vypočítať vzdialenosť k výbuchu.
Pravdepodobne existujú ďalšie, ešte zriedkavejšie udalosti, ktoré môžu spustiť supernovy, a ešte silnejšie výbuchy hypernov a gama lúčov. Ide pravdepodobne o zrážky medzi hviezdami, bielymi trpaslíkmi a dokonca aj neutrónovými hviezdami.
Ako ste pravdepodobne počuli, fyzici používajú urýchľovače častíc na vytvorenie mohutnejších prvkov v periodickej tabuľke. Prvky ako ununseptium a ununtrium. Vytvorenie týchto prvkov vyžaduje predovšetkým obrovskú energiu a vydržia iba zlomok sekundy.
Ale v supernovoch by sa tieto prvky vytvorili a mnoho ďalších. A vieme, že v periodickej tabuľke nie sú ďalej stabilné prvky, pretože tu dnes nie sú. Supernova je omnoho lepšia hmota ako akékoľvek urýchľovače častíc, aké sme si kedy dokázali predstaviť.
Až nabudúce budete počuť príbeh o supernove, pozorne si vypočujte, o aký druh supernovy ide: Typ I alebo II. Koľko mala hviezda? Pomôže to vašej fantázii zabaliť váš mozog okolo tejto úžasnej udalosti.
