Universumis on vähe kohti, mis trotsivad mõistmist. Ja supernoovad peavad olema kõige äärmuslikumad kohad, mida võite ette kujutada. Me räägime tähest, mille Päikese suurus ja mass võib olla kümneid kordi suurem ja mass, mis sureb ühe sekundi jooksul vägivaldselt.
Kiirem kui mul on vaja öelda sõna supernova, kukub täht kokku iseenesest, luues musta augu, moodustades tihedamaid elemente Universumis ja plahvatades seejärel väljapoole miljonite või isegi miljardite tähtede energiaga.
Kuid mitte kõigil juhtudel. Tegelikult on supernoovad erineva maitsega, alustades erinevat tüüpi tähtedest, lõpetades erinevat tüüpi plahvatustega ja tekitades erinevat tüüpi jäänuseid.
On olemas kaks peamist supernoovade tüüpi: I tüüp ja II tüüp. Ma tean, et see kõlab pisut intuitiivselt, kuid alustame kõigepealt II tüübiga.
Need on supernoovad, mis tekivad massiivsete tähtede surma korral. Oleme selle protsessi kohta terve näituse teinud, nii et kui soovite seda nüüd vaadata, võite siin klõpsata.
Kuid siin on lühem versioon.
Tärnid, nagu teate, muudavad vesiniku tuumas termotuumasünteesiks. See reaktsioon vabastab energiat footonite kujul ja see kerge rõhk surub vastu gravitatsioonijõudu, püüdes tähte enda sisse tõmmata.
Meie Päikesel pole massi, mis toetaks termotuumareaktsioone vesinikust või heeliumist kaugemate elementidega. Nii et kui kogu heelium on ära kasutatud, peatuvad termotuumareaktsioonid ja Päike saab valgeks kääbuseks ning hakkab jahtuma.
Kuid kui teil on täht, mille Päikese mass on 8–25 korda suurem, võib see tuumasse sulatada raskemaid elemente. Kui vesinik hakkab otsa saama, lülitub see ümber heeliumi ja seejärel süsiniku, neooni jne juurde kuni elementide perioodilisuse tabelisse. Kui see jõuab rauda, võtab termotuumasünteesi reaktsioon rohkem energiat kui see tekitab.
Tähe välimised kihid varisevad sekundi murdosa jooksul sissepoole ja plahvatavad seejärel II tüüpi supernoovana. Teil on jäänusena uskumatult tihe neutronitäht.
Kuid kui algsel tähel oli Päikese mass üle 25 korra suurem, juhtub sama tuuma varisemine. Kuid materjali sissepoole langev jõud variseb südamiku mustaks auku.
Äärmiselt massiivsed tähed, mille Päikese mass on üle saja korra suurem, plahvatavad lihtsalt jäljetult. Tegelikult olid vahetult pärast Suurt Pauku tähed, millel oli sadu ja võib-olla isegi tuhandeid kordi Päikese mass, mis oli valmistatud puhtast vesinikust ja heeliumist. Need koletised oleksid elanud väga lühikese elu, plahvatanud arusaamatu energiahulgaga.
Need on II tüüpi. I tüüp on veidi haruldasem ja luuakse siis, kui teil on väga kummaline binaarsete tähtede olukord.
Paaris üks täht on valge kääbus, pikkade surnud jäänused põhijärjestuse tähest, nagu meie Päike. Kaaslaseks võib olla mis tahes muud tüüpi täht, näiteks punane hiiglane, põhijärjestuse täht või isegi mõni teine valge kääbus.
Oluline on see, et nad on piisavalt lähedal, et valge kääbus saaks varastada oma partnerilt asju ja ehitada see üles nagu potentsiaalse plahvatusohu lämmatav tekk. Kui varastatud kogus jõuab Päikese massini 1,4-kordselt, plahvatab valge kääbus supernoovana ja aurustub täielikult.
Selle suhte 1,4 tõttu kasutavad astronoomid Ia tüübi supernoovasid "standardküünaldena", et mõõta vahemaad universumis. Kuna nad teavad, kui palju energiat see detoneeris, saavad astronoomid arvutada plahvatuse kauguse.
Tõenäoliselt on ka teisi, veelgi haruldasemaid sündmusi, mis võivad vallandada supernoovad, ja veelgi võimsamaid hüpernova ja gammakiirguse purskeid. Tõenäoliselt hõlmavad need tähtede, valgete kääbuste ja isegi neutrontähtede kokkupõrkeid.
Nagu olete ilmselt kuulnud, kasutavad füüsikud osakeste kiirendeid, et luua perioodilisustabelisse massiivsemaid elemente. Elemendid nagu ununseptium ja ununtrium. Nende elementide loomiseks kulub tohutult energiat ja need kestavad vaid murdosa sekundist.
Kuid supernoovades luuakse need elemendid ja paljud teised. Ja me teame, et perioodilises tabelis pole stabiilsemaid elemente, kuna neid pole täna siin. Supernoova on palju parem asjade krigistaja kui ükski osakeste kiirendi, mida me eales ette kujutada oskasime.
Järgmine kord, kui kuulete lugu supernoovast, kuulake hoolikalt, milline supernoova see oli: I või II tüüp. Kui palju massi tähel oli? See aitab teie kujutlusvõimel ümbritseda aju selle hämmastava sündmuse ümber.
