Supernovae: Smrt masivních hvězd

Supernovy jsou nejničivější věci, které se mohou stát hvězdám mohutnější než Slunce. Když dojde k těmto katastrofickým výbuchům, uvolní dostatek světla, aby zahalily galaxii, kde hvězda existovala. To je mnoho energie uvolňované ve formě viditelného světla a jiného záření! Mohou také hvězdu od sebe odtrhnout.

Existují dva známé typy supernov. Každý typ má své vlastní specifické vlastnosti a dynamiku. Podívejme se, co jsou supernovy a jak se v galaxii vyskytují.

Abychom pochopili supernovu, je důležité znát pár věcí o hvězdách. Většinu svého života tráví procházením obdobím činnosti nazývaným být na internetu hlavní sekvence. Začíná to, když jaderná fůze vznítí se v hvězdném jádru. Končí, když hvězda vyčerpala vodík potřebný k udržení této fúze a začne fúzovat těžší prvky.

Jakmile hvězda opustí hlavní sekvenci, její hmotnost určuje, co se bude dít dál. U supernov typu I, které se vyskytují v binárních hvězdných systémech, procházejí hvězdy, které jsou asi 1,4krát větší než naše Slunce, několik fází. Přecházejí od fúzujícího vodíku k fúznímu heliu. V tomto okamžiku není jádro hvězdy dostatečně vysoké na to, aby roztavilo uhlík, a tak vstupuje do super červeno-obří fáze. Vnější obálka hvězdy se pomalu rozptyluje do okolního média a zanechává bílý trpaslík (zbytek jádra uhlíku / kyslíku původní hvězdy)

Bílý trpaslík má v podstatě silný gravitační tah, který přitahuje materiál od svého společníka. Tato „hvězdná hmota“ se shromažďuje na disk kolem bílého trpaslíka, známý jako akreční disk. Jak se materiál hromadí, padá na hvězdu. To zvyšuje hmotnost bílého trpaslíka. Nakonec, jak se hmota zvyšuje asi na 1,38násobek hmotnosti našeho Slunce, hvězda vybuchne při prudkém výbuchu známém jako supernova typu I.

Existují některé variace na toto téma, jako například sloučení dvou bílých trpaslíků (namísto narůstání materiálu z hvězdy hlavní sekvence na jeho trpasličí společníka).

Na rozdíl od supernov typu I se supernovy typu II stanou velmi hmotnými hvězdami. Když jeden z těchto monster dosáhne konce svého života, věci jdou rychle. Zatímco hvězdy, jako je naše Slunce, nebudou mít ve svých jádrech dostatek energie k udržení fúze přes uhlík, větší hvězdy (více než osmkrát více než naše Slunce) nakonec spojí prvky až po železo jádro. Fúze železa vyžaduje více energie, než má k dispozici hvězda. Jakmile se taková hvězda pokusí pojistit železo, je nevyhnutelný katastrofický konec.

Jakmile fúze přestane v jádru, jádro se smrští kvůli obrovské gravitaci a vnější část hvězdy „spadne“ na jádro a odrazí se, čímž vytvoří masivní explozi. V závislosti na hmotnosti jádra se buď stane neutronová hvězda nebo Černá díra.

Pokud je hmotnost jádra 1,4 až 3,0násobkem hmotnosti Slunce, jádro se stane neutronovou hvězdou. Je to prostě velká koule neutronů, zabalená velmi těsně dohromady gravitací. Stává se to, když se jádro zkrátí a podstoupí proces známý jako neutronizace. To je místo, kde se protony v jádru srazí s vysoce energetickými elektrony za vzniku neutronů. Když k tomu dojde, jádro ztuhne a pošle rázové vlny materiálem, který padá na jádro. Vnější materiál hvězdy je poté vytlačen do okolního média a vytváří supernovu. To vše se děje velmi rychle.

Pokud bude hmotnost jádra umírající hvězdy větší než trojnásobek až pětinásobek hmotnosti Slunce, pak jádro nebude schopno podporovat svou vlastní obrovskou gravitaci a zhroutí se do černé díry. Tento proces také vytvoří rázové vlny, které pohání materiál do okolního média, a vytvoří stejný druh supernovy jako typ exploze, která vytváří neutronovou hvězdu.

V obou případech, ať už je vytvořena neutronová hvězda nebo černá díra, jádro zůstává pozůstatkem exploze. Zbytek hvězdy je vyfouknut do vesmíru a nasazen do blízkého vesmíru (a mlhovin) těžkými prvky potřebnými pro vytvoření dalších hvězd a planet.

• Supernovye mají dvě příchutě: typ 1 a typ II (s podtypy typu Ia a IIa).
• Výbuch supernovy často sfoukne hvězdu od sebe a zanechal za sebou obrovské jádro.
• Některé výbuchy supernovy mají za následek vytvoření černých děr ve hvězdné hmotě.
• Hvězdy jako slunce nezemřou jako supernovy.

Upraveno a aktualizováno uživatelem Carolyn Collins Petersen.