Супернове: Смъртта на масивни звезди

Суперновите са най-разрушителните неща, които могат да се случат на звезди по-масивни от Слънцето. Когато се случат тези катастрофални експлозии, те отделят достатъчно светлина, за да засенчат галактиката, където звездата е съществувала. Това е много на енергия, която се отделя под формата на видима светлина и друго излъчване! Те също могат да взривят звездата.

Има два известни вида свръхнови. Всеки тип има свои специфични характеристики и динамика. Нека да разгледаме какви са суперновите и как възникват в галактиката.

За да разберете супернова е важно да знаете няколко неща за звездите. Те прекарват по-голямата част от живота си преминавайки през период на дейност, наречен да бъдеш на основна последователност. Тя започва кога ядрен синтез запалва се в звездното ядро. Той завършва, когато звездата е изчерпала водорода, необходим за поддържането на този синтез и започне да се разпалва с по-тежки елементи.

След като една звезда напусне основната последователност, нейната маса определя какво се случва след това. За свръхнове от тип I, които се срещат в двоични звездни системи, звездите, които са около 1,4 пъти по-големи от масата на нашето Слънце, преминават през няколко фази. Те преминават от синтез на водород до сливане на хелий. В този момент ядрото на звездата не е при достатъчно висока температура, за да може да се разпали въглерод и така тя навлиза в супер червена гигантска фаза. Външната обвивка на звездата се разсейва бавно в заобикалящата среда и оставя бяло джудже (остатъците от въглерод / кислород от първоначалната звезда)

По принцип бялото джудже има силно гравитационно дърпане, което привлича материал от своя спътник. Тази "звезда" се събира в диск около бялото джудже, известен като акредиращ диск. Докато материалът се натрупва, той пада върху звездата. Това увеличава масата на бялото джудже. В крайна сметка, докато масата нараства до около 1,38 пъти по-голяма от масата на нашето Слънце, звездата изригва при силна експлозия, известна като свръхнова тип I.

Има някои вариации по тази тема, като например сливането на две бели джуджета (вместо натрупването на материал от звезда от главна последователност върху спътника му).

За разлика от свръхнове тип I, свръхновите тип II се случват на много масивни звезди. Когато едно от тези чудовища достигне края на живота си, нещата вървят бързо. Докато звездите като нашето Слънце няма да имат достатъчно енергия в своите ядра, за да поддържат синтез след въглерод, по-голям звездите (повече от осем пъти по-голяма от масата на нашето Слънце) в крайна сметка ще се стопяват елементи до желязо в сърцевина. Сплавянето на желязо отнема повече енергия, отколкото звездата разполага. След като такава звезда се опита да запали желязо, катастрофален край е неизбежен.

След като синтезът престане в ядрото, ядрото ще се свие поради огромната гравитация и външната част на звездата „пада“ върху сърцевината и отскача, за да създаде масивна експлозия. В зависимост от масата на сърцевината, тя ще стане или a неутронна звезда или Черна дупка.

Ако масата на ядрото е между 1,4 и 3,0 пъти по-голяма от масата на Слънцето, ядрото ще се превърне в неутронна звезда. Това е просто голяма топка неутрони, опаковани много плътно заедно с гравитацията. Това се случва, когато сърцевината се свие и се подложи на процес, известен като неутронизация. Именно там протоните в ядрото се сблъскват с много високоенергийни електрони, за да създадат неутрони. Тъй като това се случва, ядрото се втвърдява и изпраща ударни вълни през материала, който пада върху сърцевината. След това външният материал на звездата се изхвърля в заобикалящата среда, създавайки свръхнова. Всичко това се случва много бързо.

Ако масата на сърцевината на умиращата звезда е по-голяма от три до пет пъти по-голяма от масата на Слънцето, тогава ядрото няма да може да поддържа собствената си огромна гравитация и ще се срути в черна дупка. Този процес ще създаде и ударни вълни, които задвижват материал в заобикалящата среда, създавайки същия вид свръхнова, както вида на експлозията, която създава неутронна звезда.

И в двата случая, независимо дали се създава неутронна звезда или черна дупка, ядрото се оставя като остатък от експлозията. Останалата част от звездата е взривена в космоса, засявайки близкото пространство (и мъглявините) с тежки елементи, необходими за формирането на други звезди и планети.

• Суперновите се предлагат в два аромата: Тип 1 и Тип II (с подтипове като Ia и IIa).
• Експлозия на свръхнова често взривява звезда на разстояние, оставяйки след себе си масивно ядро.
• Някои експлозии на свръхнови води до създаването на черни дупки на звездна маса.
• Звезди като Слънцето НЕ умират като свръхнови.

Редактиран и актуализиран от Каролин Колинс Петерсен.