Există câteva locuri în Univers care sfidează înțelegerea. Și supernovele trebuie să fie cele mai extreme locuri pe care vi le puteți imagina. Vorbim despre o stea cu potențial de zeci de ori dimensiunea și masa propriului nostru Soare care moare violent într-o fracțiune de secundă.
Mai repede decât mă ia să spun cuvântul supernova, o stea completă se prăbușește pe ea însăși, creând o gaură neagră, formând elementele mai dense din Univers, apoi explodând spre exterior cu energia a milioane sau chiar miliarde de stele.
Dar nu în toate cazurile. De fapt, supernovele vin în diferite arome, pornind de la diferite tipuri de stele, sfârșind cu diferite tipuri de explozii și producând diferite tipuri de resturi.
Există două tipuri principale de supernove, tipul I și tipul II. Știu că sună puțin contra intuitiv, dar să începem mai întâi cu tipul II.
Acestea sunt supernovele produse atunci când stelele masive mor. Am făcut un spectacol întreg despre acest proces, așa că dacă doriți să îl urmăriți acum, puteți face clic aici.
Dar iată varianta mai scurtă.
Stelele, după cum știți, transformă hidrogenul în fuziune în miezul lor. Această reacție eliberează energie sub formă de fotoni și această presiune ușoară împinge împotriva forței gravitației încercând să tragă steaua în sine.
Soarele nostru, nu are masa care să susțină reacțiile de fuziune cu elemente dincolo de hidrogen sau heliu. Așadar, odată ce întregul heliu este consumat, reacțiile de fuziune se opresc și Soarele devine o pitică albă și începe să se răcească.
Dar dacă ai o stea cu 8-25 de ori mai mare decât Soarele, ea poate fuziona elemente mai grele în miezul său. Când rămâne fără hidrogen, trece la heliu, apoi carbon, neon, etc, până la tabelul periodic al elementelor. Cu toate acestea, când ajunge la fier, reacția de fuziune ia mai multă energie decât produce.
Straturile exterioare ale stelei se prăbușesc spre interior într-o fracțiune de secundă și apoi se detonează ca supernova de tip II. Ai rămas cu o stea neutronă incredibil de densă ca rămășiță.
Dar dacă steaua inițială a avut mai mult de aproximativ 25 de ori masa Soarelui, se întâmplă același colaps de miez. Dar forța materialului care se încadrează spre interior prăbușește miezul într-o gaură neagră.
Stelele extrem de masive cu mai mult de 100 de ori masa Soarelui explodează fără urmă. De fapt, la scurt timp după Big Bang, au existat stele cu sute și poate chiar de mii de ori masa Soarelui formată din hidrogen pur și heliu. Acești monștri ar fi trăit vieți foarte scurte, detonând cu o cantitate de energie de neînțeles.
Acestea sunt de tipul II. Tip I sunt puțin mai rare și sunt create atunci când aveți o situație de stele binare foarte ciudate.
O stea din pereche este o pitică albă, rămășița lungă de moarte a unei stele de secvență principală precum Soarele nostru. Însoțitorul poate fi orice alt tip de stea, precum un uriaș roșu, stea cu secvență principală sau chiar un alt pitic alb.
Ceea ce contează este că sunt suficient de apropiați pentru ca piticul alb să-i poată fura materia de la partenerul său și să o construiască ca o pătură zdrobitoare de explozivitate potențială. Când cantitatea furată atinge de 1,4 ori masa Soarelui, piticul alb explodează ca o supernovă și se vaporizează complet.
Datorită acestui raport 1,4, astronomii folosesc supernovele de tip Ia ca „lumânări standard” pentru a măsura distanțele în Univers. Deoarece știu câtă energie a detonat, astronomii pot calcula distanța până la explozie.
Probabil sunt și alte evenimente, chiar mai rare, care pot declanșa supernovele și chiar și mai puternice hipernee și rafale de raze gamma. Acestea implică probabil coliziuni între stele, pitici albe și chiar stele cu neutroni.
După cum probabil ați auzit, fizicienii folosesc acceleratoare de particule pentru a crea elemente mai masive pe tabelul periodic. Elemente precum ununseptium și ununtrium. Este nevoie de energie extraordinară pentru a crea aceste elemente în primul rând și ele durează doar o fracție de secundă.
Dar în supernove, aceste elemente ar fi create, și multe altele. Și știm că nu există elemente stabile mai sus în tabelul periodic, deoarece acestea nu sunt aici astăzi. O supernova este o problemă mult mai bună decât orice accelerator de particule pe care ne-am putea imagina vreodată.
Data viitoare când auziți o poveste despre o supernovă, ascultați cu atenție ce fel de supernova a fost: tipul I sau tipul II. Câtă masă a avut steaua? Acest lucru vă va ajuta imaginația să vă învețe creierul în jurul acestui eveniment uimitor.
