Šajā Čandras rentgenstaru fotoattēlā ir parādīta Kasiopeja A (īsumā Cas A), jaunākā Piena ceļa supernovas paliekas.
(Attēls: © NASA / CXC / MIT / UMass Amherst / M.D.Stage et al.)
Nakts debesu stūrī skats mirdz mirdzoši spilgta zvaigzne - tur nebija tikai pirms dažām stundām, bet tagad tā deg kā bāka.
Šī spožā zvaigzne patiesībā nav zvaigzne, vismaz vairs ne. Spilgtais gaismas punkts ir zvaigznes, kas ir sasniegusi savas dzīves beigas, citādi zināma kā supernova, eksplozija.
Supernovas var īslaicīgi apdzēst visas galaktikas un izstarot vairāk enerģijas, nekā mūsu saule to izmantos visā dzīves laikā. Viņi ir arī primārais smago elementu avots Visumā. Pēc NASA sacītā, supernovas ir "lielākais sprādziens, kas notiek kosmosā".
Supernovas novērojumu vēsture
Dažādas civilizācijas supernovas reģistrēja ilgi pirms teleskopa izgudrošanas. Vecākā reģistrētā supernova ir RCW 86, kuru ķīniešu astronomi redzēja 1825. gadā dzimušā AD. Viņu ieraksti liecina, ka šī “vieszvaigzne” debesīs uzturējās astoņus mēnešus, vēsta NASA.
Pirms 17. gadsimta sākuma (kad kļuva pieejami teleskopi), ir tikai septiņas reģistrētas supernovas, liecina Encyclopedia Britannica.
Tas, ko mēs šodien pazīstam kā Krabju miglāju, ir slavenākais no šiem supernoviem. Ķīniešu un korejiešu astronomi savos ierakstos ierakstīja šo zvaigžņu sprādzienu 1054. gadā, un, iespējams, to redzēja arī indiāņi no dienvidrietumiem (saskaņā ar klinšu gleznojumiem, kas redzēti Arizonā un Jaunajā Meksikā). Supernova, kas veidoja Krabju miglāju, bija tik spilgta, ka astronomi to varēja redzēt dienas laikā.
Citas supernovas, kas tika novērotas pirms teleskopa izgudrošanas, notika 393., 1006., 1181., 1572. gadā (izpētījis slavenais astronoms Tycho Brahe) un 1604. gadā. Brahe par saviem “jaunās zvaigznes” novērojumiem rakstīja savā grāmatā “De nova stella”. ", kas radīja vārdu" nova ". Nova tomēr atšķiras no supernovas. Abi ir pēkšņi spilgtuma uzliesmojumi, jo karstā gāze tiek izpūsta uz āru, bet supernovas gadījumā sprādziens ir kataklizmisks un nozīmē zvaigznes dzīves beigas, vēsta enciklopēdija Britannica.
Termins "supernova" netika izmantots līdz 30. gadiem. Pirmo reizi to izmantoja Valters Baade un Fritz Zwicky Mount Wilson observatorijā, kuri to izmantoja saistībā ar viņu novēroto sprādzienbīstamu notikumu, sauktu par S Andromedae (pazīstams arī kā SN 1885A). Tas atradās Andromedas galaktikā. Viņi arī ieteica supernovas notikt, kad parastās zvaigznes sabrūk neitronu zvaigznēs.
Mūsdienu laikmetā viena no slavenākajām supernovām bija SN 1987A no 1987. gada, kuru joprojām pēta astronomi, jo viņi var redzēt, kā supernova attīstās dažās pirmajās desmitgadēs pēc sprādziena.
Zvaigžņu nāve
Vidēji supernova notiks apmēram reizi 50 gados Piena Ceļa lieluma galaktikā. Citiem vārdiem sakot, zvaigzne aptuveni sekundē eksplodē kaut kur Visumā, un dažas no tām nav pārāk tālu no Zemes. Apmēram pirms 10 miljoniem gadu supernovu kopums izveidoja “Vietējais burbulis”, 300 gaismas gadu garu, zemesriekstu formas gāzes burbuli starpzvaigžņu vidē, kas ieskauj Saules sistēmu.
Tas, kā zvaigzne mirst, daļēji ir atkarīgs no tās masas. Piemēram, mūsu saulei nav pietiekami daudz masas, lai eksplodētu kā supernova (lai gan ziņas par Zemi joprojām nav labas, jo, tiklīdz saule izteiks savu kodoldegvielu, varbūt pēc pāris miljardiem gadu, tā uzbriest par sarkanu milzi, kurš, iespējams, iztvaicēs mūsu pasauli, pirms pakāpeniski atdziest baltā pundurā). Bet ar pareizu masas daudzumu zvaigzne var izdegt ugunīgā sprādzienā.
Zvaigzne var nonākt supernovā vienā no diviem veidiem:
- I tipa supernova: zvaigzne uzkrāj vielas no tuvējā kaimiņa, līdz aizdegas bēguļojoša kodolreakcija.
- II tipa supernova: zvaigznei beidzas kodoldegviela un tā sabrūk sava smaguma spēka ietekmē.
II tipa supernovas
Vispirms apskatīsim aizraujošāko II tipu. Lai zvaigzne eksplodētu kā II tipa supernova, tai jābūt vairākas reizes masīvākai nekā saulei (aplēses svārstās no astoņām līdz 15 saules masām). Līdzīgi kā saule, tajā beidzot izdalīsies ūdeņradis un pēc tam hēlija degviela. Tomēr tam būs pietiekami daudz masas un spiediena, lai sakausētu oglekli. Lūk, kas notiek tālāk:
- Pakāpeniski smagāki elementi uzkrājas centrā, un tas kļūst kā sīpols, un elementi kļūst gaišāki zvaigznes ārpuses virzienā.
- Tiklīdz zvaigznes kodols pārsniedz noteiktu masu (Čandrasekara robežu), zvaigzne sāk eksplodēt (šī iemesla dēļ šīs supernovas sauc arī par kodola sabrukuma supernovām).
- Kodols sakarst un kļūst blīvāks.
- Galu galā sabrukums atlec no serdes, izraidot zvaigžņu materiālu kosmosā, veidojot supernovu.
Kas atlicis, ir īpaši blīvs objekts, ko sauc par neitronu zvaigzni, pilsētas lieluma objekts, kas nelielā telpā var iesaiņot saules masu.
Ir II tipa supernovu apakškategorijas, kuras klasificē, ņemot vērā to gaismas līknes. II-L tipa supernovu gaisma pēc sprādziena vienmērīgi samazinās, savukārt II-P tipa gaisma kādu laiku paliek vienmērīga, pirms tā mazinās. Abu veidu spektros ir ūdeņraža paraksts.
Zvaigznes, kas ir daudz masīvākas par sauli (ap 20 līdz 30 saules masām) varētu eksplodēt kā supernova, domā astronomi. Tā vietā tie sabrūk, veidojot melnos caurumus.
I tipa supernovas
I tipa supernovām to gaismas spektros trūkst ūdeņraža paraksta.
Parasti tiek uzskatīts, ka Ia tipa supernovas rodas no baltām punduru zvaigznēm ciešā binārā sistēmā. Kad zvaigznes zvaigznītes gāze uzkrājas baltajam pundurim, baltais punduris tiek pakāpeniski saspiests un galu galā iekšpusē sāk izbēgušu kodolreakciju, kas galu galā noved pie kataklizmiskas supernovas uzliesmojuma.
Astronomi izmanto Ia tipa supernovas kā "standarta sveces", lai izmērītu kosmiskos attālumus, jo domājams, ka visi to virsotnēs deg ar vienādu spilgtumu.
Ib un Ic supernovas arī piedzīvo kodola sabrukumu tāpat kā II tipa supernovas, taču tās ir zaudējušas lielāko daļu ūdeņraža apvalku. 2014. gadā zinātnieki atklāja vāju, grūti atrodamu Ib supernovas zvaigzni. Meklēšana ilga divas desmitgades, jo pavadošā zvaigzne spīdēja daudz klusāk nekā spilgtā supernova.
Pieķerts darbībā
Jaunākie pētījumi ir atklājuši, ka supernovas vibrē tāpat kā milzu skaļruņi un pirms eksplodēšanas izstaro dzirdamu dundu.
2008. gadā zinātnieki pirmo reizi pieķēra supernovu, eksplodējot. Palūkojoties uz datora ekrānu, astronome Alicia Soderberg gaidīja, ka redzēs mēnesi vecās supernovas nelielu kvēlojošu iesmērējumu. Bet tas, ko viņa un viņas kolēģe redzēja, bija dīvains, ārkārtīgi spilgts, piecu minūšu ilgs rentgena starojums.
Pēc šī novērojuma viņi kļuva par pirmajiem astronomiem, kuri uzsprāga ar zvaigzni. Jaunā supernova tika nodēvēta par SN 2008D. Turpmāks pētījums parādīja, ka supernovai bija dažas neparastas īpašības.
"Mūsu novērojumi un modelēšana rāda, ka tas ir diezgan neparasts notikums, kas labāk jāsaprot attiecībā uz objektu, kas atrodas uz robežas starp normālu supernovu un gamma staru pārrāvumiem," - Paolo Mazzali, itāļu astrofiziķis Padovas observatorijā un Max- Planka astrofizikas institūts, pastāstīja Space.com 2008. gada intervijā.
Papildu ziņojumi, ko sagatavojuši Elizabete Hovela un Nola Teilore Redda, ziņo Space.com līdzautori
Papildu resursi
- Žurnālā Science astronomi diskutē par "Supernova SN 2008D metamorfozi".
- Žurnālā Astronomy & Astrophysics astronomi sadarbojās ar rakstu "Ierobežojumi augstas enerģijas neitrīno emisijai no SN 2008D".
- NASA 2008. gada paziņojums presei paziņo par eksplodējošas supernovas novērojumu.
