Υπερκαινοφανείς

Υπερκαινοφανείς- αστέρια που τελειώνουν την εξέλιξή τους σε μια καταστροφική εκρηκτική διαδικασία.

Ο όρος "supernovae" χρησιμοποιήθηκε για να περιγράψει αστέρια που φούντωσαν πολύ (κατά τάξεις μεγέθους) πιο ισχυρά από τα λεγόμενα "novae". Στην πραγματικότητα, ούτε το ένα ούτε το άλλο είναι σωματικά νέα· τα υπάρχοντα αστέρια πάντα φουντώνουν. Αλλά σε αρκετές ιστορικές περιπτώσεις, αυτά τα αστέρια έλαμψαν που προηγουμένως ήταν πρακτικά ή εντελώς αόρατα στον ουρανό, γεγονός που δημιούργησε το αποτέλεσμα της εμφάνισης nova. Ο τύπος του σουπερνόβα καθορίζεται από την παρουσία γραμμών υδρογόνου στο φάσμα εκλάμψεων. Αν είναι εκεί, τότε είναι σουπερνόβα τύπου ΙΙ· αν όχι, τότε είναι σουπερνόβα τύπου Ι.

Φυσική των σουπερνόβα

Υπερκαινοφανείς τύπου ΙΙ

Με σύγχρονες ιδέες, η θερμοπυρηνική σύντηξη οδηγεί με την πάροδο του χρόνου στον εμπλουτισμό της σύνθεσης των εσωτερικών περιοχών του άστρου με βαριά στοιχεία. Κατά τη διαδικασία της θερμοπυρηνικής σύντηξης και του σχηματισμού βαρέων στοιχείων, το αστέρι συστέλλεται και η θερμοκρασία στο κέντρο του αυξάνεται. (Η επίδραση της αρνητικής θερμοχωρητικότητας της βαρυτικής μη εκφυλισμένης ύλης.) Εάν η μάζα του πυρήνα του άστρου είναι αρκετά μεγάλη (από 1,2 έως 1,5 ηλιακές μάζες), τότε η διαδικασία της θερμοπυρηνικής σύντηξης φτάνει στο λογικό της τέλος με το σχηματισμό σιδήρου και πυρήνες νικελίου. Ένας πυρήνας σιδήρου αρχίζει να σχηματίζεται μέσα στο κέλυφος πυριτίου. Ένας τέτοιος πυρήνας μεγαλώνει μέσα σε μια μέρα και καταρρέει σε λιγότερο από 1 δευτερόλεπτο, μόλις φτάσει στο όριο Chandrasekhar. Για τον πυρήνα, αυτό το όριο είναι από 1,2 έως 1,5 ηλιακές μάζες. Η ύλη πέφτει στο αστέρι και η απώθηση των ηλεκτρονίων δεν μπορεί να σταματήσει την πτώση. Ο κεντρικός πυρήνας συμπιέζεται όλο και περισσότερο και σε κάποιο σημείο, λόγω της πίεσης, αρχίζουν να λαμβάνουν χώρα αντιδράσεις ουδετεροποίησης - τα πρωτόνια αρχίζουν να απορροφούν ηλεκτρόνια, μετατρέπονται σε νετρόνια. Αυτό προκαλεί ταχεία απώλεια ενέργειας που παρασύρεται από τα νετρίνα που προκύπτουν (η λεγόμενη ψύξη με νετρίνο). Η ουσία συνεχίζει να επιταχύνεται, να πέφτει και να συμπιέζεται μέχρι να αρχίσει να δρα η απώθηση μεταξύ των νουκλεονίων του ατομικού πυρήνα (πρωτόνια, νετρόνια). Αυστηρά μιλώντας, η συμπίεση συμβαίνει ακόμη και πέρα ​​από αυτό το όριο: η ύλη που πέφτει, με αδράνεια, υπερβαίνει το σημείο ισορροπίας λόγω της ελαστικότητας των νουκλεονίων κατά 50% («μέγιστη συμπίεση»). Η διαδικασία της κατάρρευσης του κεντρικού πυρήνα είναι τόσο γρήγορη που σχηματίζεται γύρω του ένα κύμα αραίωσης. Στη συνέχεια, ακολουθώντας τον πυρήνα, το κέλυφος ορμάει επίσης στο κέντρο του αστεριού. Μετά από αυτό, «η συμπιεσμένη λαστιχένια μπάλα επιστρέφει» και το ωστικό κύμα εξέρχεται στα εξωτερικά στρώματα του άστρου με ταχύτητα 30.000 έως 50.000 km/s. Τα εξωτερικά μέρη του άστρου πετούν μακριά προς όλες τις κατευθύνσεις και ένα συμπαγές αστέρι νετρονίων ή μαύρη τρύπα παραμένει στο κέντρο της περιοχής που εξερράγη. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται έκρηξη σουπερνόβα τύπου II. Αυτές οι εκρήξεις διαφέρουν σε ισχύ και άλλες παραμέτρους, επειδή τα αστέρια εκρήγνυνται διαφορετικά βάρηκαι διάφορα χημική σύνθεση. Υπάρχουν ενδείξεις ότι κατά τη διάρκεια μιας έκρηξης σουπερνόβα τύπου II, δεν απελευθερώνεται πολύ περισσότερη ενέργεια από ό,τι κατά τη διάρκεια μιας έκρηξης τύπου Ι, επειδή ένα αναλογικό μέρος της ενέργειας απορροφάται από το κέλυφος, αλλά αυτό μπορεί να μην συμβαίνει πάντα.

Υπάρχει μια σειρά από ασάφειες στο περιγραφόμενο σενάριο. Οι αστρονομικές παρατηρήσεις έχουν δείξει ότι τα τεράστια αστέρια εκρήγνυνται πράγματι, με αποτέλεσμα το σχηματισμό διαστελλόμενων νεφελωμάτων, αφήνοντας πίσω ένα ταχέως περιστρεφόμενο αστέρι νετρονίων στο κέντρο, εκπέμποντας κανονικούς παλμούς ραδιοκυμάτων (πάλσαρ). Αλλά η θεωρία δείχνει ότι το ωστικό κύμα προς τα έξω πρέπει να χωρίσει τα άτομα σε νουκλεόνια (πρωτόνια, νετρόνια). Πρέπει να δαπανηθεί ενέργεια σε αυτό, με αποτέλεσμα το ωστικό κύμα να σβήσει. Αλλά για κάποιο λόγο αυτό δεν συμβαίνει: το κρουστικό κύμα φτάνει στην επιφάνεια του πυρήνα σε λίγα δευτερόλεπτα, μετά στην επιφάνεια του άστρου και διώχνει την ύλη. Πολλές υποθέσεις για διαφορετικές μάζες εξετάζονται, αλλά δεν φαίνονται πειστικές. Ίσως, σε μια κατάσταση «μέγιστης συμπίεσης» ή κατά τη διάρκεια της αλληλεπίδρασης ενός κρουστικού κύματος με την ύλη που συνεχίζει να πέφτει, κάποιοι θεμελιωδώς νέοι και άγνωστοι φυσικοί νόμοι τίθενται σε ισχύ. Επιπλέον, κατά τη διάρκεια μιας έκρηξης σουπερνόβα με τον σχηματισμό μαύρη τρύπαπροκύπτουν τα ακόλουθα ερωτήματα: γιατί η ύλη μετά την έκρηξη δεν απορροφάται πλήρως από τη μαύρη τρύπα. υπάρχει ωστικό κύμα προς τα έξω και γιατί δεν επιβραδύνεται και υπάρχει κάτι ανάλογο με τη "μέγιστη συμπίεση";

Υπερκαινοφανείς τύπου Ia

Ο μηχανισμός των εκρήξεων των σουπερνόβα τύπου Ia (SN Ia) φαίνεται κάπως διαφορετικός. Πρόκειται για ένα λεγόμενο θερμοπυρηνικό σουπερνόβα, ο μηχανισμός έκρηξης του οποίου βασίζεται στη διαδικασία της θερμοπυρηνικής σύντηξης στον πυκνό πυρήνα άνθρακα-οξυγόνου του άστρου. Οι πρόγονοι του SN Ia είναι λευκοί νάνοι με μάζες κοντά στο όριο Chandrasekhar. Είναι γενικά αποδεκτό ότι τέτοια αστέρια μπορούν να σχηματιστούν από τη ροή της ύλης από το δεύτερο συστατικό ενός δυαδικού αστρικού συστήματος. Αυτό συμβαίνει εάν το δεύτερο αστέρι του συστήματος υπερβαίνει τον λοβό του Roche ή ανήκει στην κατηγορία των αστεριών με υπέρ-έντονο αστρικό άνεμο. Καθώς η μάζα ενός λευκού νάνου αυξάνεται, η πυκνότητα και η θερμοκρασία του σταδιακά αυξάνονται. Τέλος, όταν η θερμοκρασία φτάσει περίπου τους 3×10 8 Κ, δημιουργούνται συνθήκες για θερμοπυρηνική ανάφλεξη του μίγματος άνθρακα-οξυγόνου. Το μέτωπο καύσης αρχίζει να εξαπλώνεται από το κέντρο προς τα εξωτερικά στρώματα, αφήνοντας πίσω προϊόντα καύσης - πυρήνες ομάδας σιδήρου. Η διάδοση του μετώπου καύσης γίνεται σε λειτουργία αργής ανάφλεξης και είναι ασταθής διάφοροι τύποιδιαταραχές. Υψηλότερη τιμήέχει αστάθεια Rayleigh-Taylor, η οποία προκύπτει λόγω της δράσης της Αρχιμήδειας δύναμης σε ελαφρά και λιγότερο πυκνά προϊόντα καύσης, σε σύγκριση με το πυκνό κέλυφος άνθρακα-οξυγόνου. Ξεκινούν έντονες μετααγωγικές διεργασίες μεγάλης κλίμακας, που οδηγούν σε ακόμη μεγαλύτερη εντατικοποίηση των θερμοπυρηνικών αντιδράσεων και στην απελευθέρωση της ενέργειας που απαιτείται για την εκτίναξη του κελύφους του σουπερνόβα (~10 51 erg). Η ταχύτητα του μετώπου καύσης αυξάνεται, είναι δυνατή η στροβιλοποίηση της φλόγας και ο σχηματισμός κρουστικού κύματος στα εξωτερικά στρώματα του άστρου.

Άλλοι τύποι σουπερνόβα

Υπάρχουν επίσης τα SN Ib και Ic, των οποίων οι πρόδρομοι είναι αστέρες με τεράστια μάζα σε δυαδικά συστήματα, σε αντίθεση με το SN II, του οποίου οι πρόδρομοι είναι απλοί αστέρες.

Θεωρία σουπερνόβα

Δεν υπάρχει ακόμη πλήρης θεωρία για τους σουπερνόβα. Όλα τα προτεινόμενα μοντέλα είναι απλοποιημένα και έχουν ελεύθερες παραμέτρους που πρέπει να προσαρμοστούν για να ληφθεί η απαιτούμενη εικόνα έκρηξης. Επί του παρόντος, είναι αδύνατο να ληφθούν υπόψη τα πάντα σε αριθμητικά μοντέλα. φυσικές διεργασίες, που εμφανίζονται στα αστέρια και είναι σημαντικά για την ανάπτυξη μιας έκλαμψης. Επίσης δεν υπάρχει πλήρης θεωρία της αστρικής εξέλιξης.

Σημειώστε ότι ο προκάτοχος του διάσημου σουπερνόβα SN 1987A, που ταξινομήθηκε ως υπεργίγαντας τύπου II, είναι ένας μπλε υπεργίγαντας και όχι ένας κόκκινος, όπως υποτίθεται πριν από το 1987 στα μοντέλα SN II. Είναι επίσης πιθανό ότι το απομεινάρι του δεν περιέχει ένα συμπαγές αντικείμενο όπως ένα αστέρι νετρονίων ή μια μαύρη τρύπα, όπως φαίνεται από παρατηρήσεις.

Τόπος σουπερνόβα στο Σύμπαν

Σύμφωνα με πολυάριθμες μελέτες, μετά τη γέννηση του Σύμπαντος, ήταν γεμάτο μόνο με ελαφριές ουσίες - υδρογόνο και ήλιο. Όλα τα άλλα χημικά στοιχεία μπορούσαν να σχηματιστούν μόνο κατά την καύση των άστρων. Αυτό σημαίνει ότι ο πλανήτης μας (και εσύ κι εγώ) αποτελείται από ύλη που σχηματίστηκε στα βάθη των προϊστορικών αστεριών και κάποτε εκτινάχθηκε σε εκρήξεις σουπερνόβα.

Σύμφωνα με τους υπολογισμούς των επιστημόνων, κάθε σουπερνόβα τύπου ΙΙ παράγει περίπου 0,0001 ηλιακές μάζες του ενεργού ισοτόπου του αλουμινίου (26Al). Η διάσπαση αυτού του ισοτόπου δημιουργεί σκληρή ακτινοβολία, η οποία παρατηρήθηκε για μεγάλο χρονικό διάστημα και από την έντασή της υπολογίστηκε ότι η περιεκτικότητα αυτού του ισοτόπου στον Γαλαξία είναι μικρότερη από τρεις ηλιακές μάζες. Αυτό σημαίνει ότι οι σουπερνόβα τύπου ΙΙ θα πρέπει να εκρήγνυνται στον Γαλαξία κατά μέσο όρο δύο φορές τον αιώνα, κάτι που δεν παρατηρείται. Πιθανώς, τους τελευταίους αιώνες, πολλές τέτοιες εκρήξεις δεν έγιναν αντιληπτές (συνέβησαν πίσω από σύννεφα κοσμικής σκόνης). Επομένως, οι περισσότεροι σουπερνόβα παρατηρούνται σε άλλους γαλαξίες. Οι βαθιές έρευνες του ουρανού χρησιμοποιώντας αυτόματες κάμερες συνδεδεμένες με τηλεσκόπια επιτρέπουν τώρα στους αστρονόμους να ανακαλύπτουν περισσότερες από 300 εκλάμψεις ετησίως. Σε κάθε περίπτωση, είναι καιρός να εκραγεί ένα σουπερνόβα...

Σύμφωνα με μια από τις υποθέσεις των επιστημόνων, ένα κοσμικό σύννεφο σκόνης που προκύπτει από μια έκρηξη σουπερνόβα μπορεί να διαρκέσει στο διάστημα για περίπου δύο ή τρία δισεκατομμύρια χρόνια!

Παρατηρήσεις σουπερνόβα

Για να προσδιορίσουν τους σουπερνόβα, οι αστρονόμοι χρησιμοποιούν το ακόλουθο σύστημα: πρώτα γράφονται τα γράμματα SN (από τα λατινικά μικρόάνω Ν ova), στη συνέχεια το έτος ανακάλυψης και στη συνέχεια με λατινικά γράμματα - ο σειριακός αριθμός του σουπερνόβα στο έτος. Για παράδειγμα, SN 1997cjυποδηλώνει μια σουπερνόβα που ανακαλύφθηκε 26 * 3 ( ντο) + 10 (ι) = 88η το 1997.

Οι πιο διάσημοι σουπερνόβα

• Supernova SN 1604 (Kepler Supernova)
• Supernova G1.9+0.3 (Ο νεότερος στον Γαλαξία μας)

Ιστορικοί σουπερνόβα στον Γαλαξία μας (παρατηρήθηκε)

δείτε επίσης

Συνδέσεις

• Pskovsky Yu. P. Novas και σουπερνόβα- ένα βιβλίο για τους νέους και τους σουπερνόβα.
• Tsvetkov D. Yu. Υπερκαινοφανείς- μια σύγχρονη επισκόπηση των σουπερνόβα.
• Alexey Levin Διαστημικές βόμβες- άρθρο στο περιοδικό "Popular Mechanics"
• Κατάλογος όλων των παρατηρούμενων εκρήξεων σουπερνόβα - Κατάλογος υπερκαινοφανών, IAU
• Μαθητές για την Εξερεύνηση και Ανάπτυξη του Διαστήματος - Supernovae

Σημειώσεις

Ίδρυμα Wikimedia. 2010.

• Υπερκαινοφανείς
• Υπερκαινοφανείς

Δείτε τι είναι το "Supernovae" σε άλλα λεξικά:

ΣΟΥΠΕΡΝΟΒΑ ΑΣΤΕΡΙΑ Μεγάλο Εγκυκλοπαιδικό Λεξικό

Υπερκαινοφανείς- ξαφνικά αναλαμβανόμενα αστέρια, η ισχύς ακτινοβολίας των οποίων κατά τη διάρκεια μιας έκλαμψης (από 1040 erg/s και άνω) είναι πολλές χιλιάδες φορές μεγαλύτερη από τη δύναμη μιας έκλαμψης nova. Οι εκρήξεις σουπερνόβα προκαλούνται από βαρυτική κατάρρευση. Σε περίπτωση έκρηξης κεντρικό τμήμα … Αστρονομικό Λεξικό

Υπερκαινοφανείς- ξαφνικά φλεγόμενα, τα λεγόμενα εκρηκτικά αστέρια, η ισχύς ακτινοβολίας των οποίων υπερβαίνει την ισχύ ακτινοβολίας ενός μεμονωμένου γαλαξία (που αριθμεί έως και εκατοντάδες δισεκατομμύρια αστέρια). Μια έκρηξη (φλας) συμβαίνει ως αποτέλεσμα βαρυτικής κατάρρευσης (συμπίεσης) ... Οι απαρχές της σύγχρονης φυσικής επιστήμης

ΣΟΥΠΕΡΝΟΒΑ ΑΣΤΕΡΙΑ- αστέρια, εκλάμψεις (εκρήξεις) συνοδεύονται από συνολική απελευθέρωση ενέργειας = 1051 eg. Όλες οι άλλες αστρικές εκλάμψεις απελευθερώνουν σημαντικά λιγότερη ενέργεια, για παράδειγμα. κατά τις εστίες των λεγόμενων νέα αστέρια έως 1046 erg. S. z. στο κεντρικό χωρίζονται σε δύο τύπους (I και II). Από … Φυσική εγκυκλοπαίδεια

Υπερκαινοφανείς- Supernovae SUPERNOVA STARS, αστέρια που ξαφνικά (μέσα σε λίγες μέρες) αυξάνουν τη φωτεινότητά τους εκατοντάδες εκατομμύρια φορές. Μια τέτοια έκλαμψη συμβαίνει λόγω συμπίεσης των κεντρικών περιοχών του άστρου υπό την επίδραση βαρυτικών δυνάμεων και εκκένωσης (με... ... Εικονογραφημένο Εγκυκλοπαιδικό Λεξικό

Υπερκαινοφανείς- τα αστέρια είναι αστέρια που τελειώνουν την εξέλιξή τους σε μια καταστροφική εκρηκτική διαδικασία. Ο όρος "supernovae" χρησιμοποιήθηκε για να περιγράψει αστέρια που φούντωσαν πολύ (κατά τάξεις μεγέθους) πιο ισχυρά από τα λεγόμενα "novae". Στην πραγματικότητα, ούτε το ένα ούτε το άλλο είναι φυσικά... ... Wikipedia

Υπερκαινοφανείς- αστέρια που τελειώνουν την εξέλιξή τους σε μια καταστροφική εκρηκτική διαδικασία. Ο όρος "supernovae" χρησιμοποιήθηκε για να περιγράψει αστέρια που φούντωσαν πολύ (κατά τάξεις μεγέθους) πιο ισχυρά από τα λεγόμενα "novae". Στην πραγματικότητα, ούτε το ένα ούτε το άλλο είναι καινούργια φυσικά... Wikipedia

σουπερνόβα- ξαφνικά αναλαμβανόμενα αστέρια, η ισχύς ακτινοβολίας των οποίων κατά τη διάρκεια της έκλαμψης (από 1040 erg/s και άνω) είναι πολλές χιλιάδες φορές μεγαλύτερη από τη δύναμη της έκλαμψης nova. Η έκρηξη ενός σουπερνόβα προκαλείται από βαρυτική κατάρρευση ψευδώνυμο Κατά τη διάρκεια της έκρηξης... ... εγκυκλοπαιδικό λεξικό

ΑΣΤΕΡΙΑ- καυτά φωτεινά ουράνια σώματα όπως ο Ήλιος. Τα αστέρια ποικίλλουν σε μέγεθος, θερμοκρασία και φωτεινότητα. Από πολλές απόψεις, ο Ήλιος είναι ένα τυπικό αστέρι, αν και φαίνεται πολύ φωτεινότερο και μεγαλύτερο από όλα τα άλλα αστέρια, αφού βρίσκεται πολύ πιο κοντά στο... ... Εγκυκλοπαίδεια Collier

ΣΟΥΠΕΡΝΟΒΑ ΑΣΤΕΡΙΑ- SUPERNOVE STARS, αστέρια που ξαφνικά (μέσα σε λίγες μέρες) αυξάνουν τη φωτεινότητά τους κατά εκατοντάδες εκατομμύρια φορές. Μια τέτοια έκλαμψη συμβαίνει λόγω της συμπίεσης των κεντρικών περιοχών του άστρου υπό την επίδραση βαρυτικών δυνάμεων και δυνάμεων εκτίναξης (σε ταχύτητες περίπου 2... ... Σύγχρονη εγκυκλοπαίδεια Διαβάστε περισσότερα

Μια έκρηξη σουπερνόβα είναι ένα γεγονός απίστευτων διαστάσεων. Στην πραγματικότητα, μια έκρηξη σουπερνόβα σημαίνει το τέλος της ύπαρξής του ή, που συμβαίνει επίσης, αναγέννηση ως μαύρη τρύπα ή αστέρι νετρονίων. Το τέλος της ζωής ενός σουπερνόβα συνοδεύεται πάντα από μια έκρηξη τεράστιας δύναμης, κατά την οποία η ύλη του άστρου εκτοξεύεται στο διάστημα με απίστευτες ταχύτητες και σε τεράστιες αποστάσεις.

Μια έκρηξη σουπερνόβα διαρκεί μόνο λίγα δευτερόλεπτα, αλλά κατά τη διάρκεια αυτής της σύντομης χρονικής περιόδου απελευθερώνεται μια απλά εκπληκτική ποσότητα ενέργειας. Για παράδειγμα, μια έκρηξη σουπερνόβα μπορεί να εκπέμψει 13 φορές περισσότερο φως από έναν ολόκληρο γαλαξία που αποτελείται από δισεκατομμύρια αστέρια και η ποσότητα ακτινοβολίας που απελευθερώνεται σε δευτερόλεπτα με τη μορφή κυμάτων γάμμα και ακτίνων Χ είναι πολλές φορές μεγαλύτερη από ό,τι για δισεκατομμύρια χρόνια. ΖΩΗ.

Δεδομένου ότι οι εκρήξεις σουπερνόβα δεν διαρκούν πολύ, ειδικά λαμβάνοντας υπόψη την κοσμική τους κλίμακα και το μέγεθός τους, είναι γνωστές κυρίως από τις συνέπειές τους. Τέτοιες συνέπειες είναι τα νεφελώματα αερίου τεράστιου μεγέθους, τα οποία εξακολουθούν να είναι πολύ για πολύ καιρόμετά την έκρηξη συνεχίζουν να λάμπουν και να επεκτείνονται στο διάστημα.

Ίσως το πιο διάσημο νεφέλωμα που σχηματίστηκε ως αποτέλεσμα μιας έκρηξης σουπερνόβα είναι Νεφέλωμα καβουριού. Χάρη στα χρονικά των αρχαίων Κινέζων αστρονόμων, είναι γνωστό ότι προέκυψε μετά την έκρηξη ενός αστεριού στον αστερισμό του Ταύρου το 1054. Όπως μπορείτε να μαντέψετε, το φλας ήταν τόσο φωτεινό που μπορούσε να παρατηρηθεί με γυμνό μάτι. Τώρα, το νεφέλωμα του Καβουριού μπορεί να δει κανείς μέσα σκοτεινή νύχταχρησιμοποιώντας συνηθισμένα κιάλια.

Το νεφέλωμα του Καβουριού εξακολουθεί να επεκτείνεται με ταχύτητα 1.500 χλμ. ανά δευτερόλεπτο. Επί αυτή τη στιγμήτο μέγεθός του ξεπερνά τα 5 έτη φωτός.

Η παραπάνω φωτογραφία αποτελείται από τρεις εικόνες που λαμβάνονται σε τρία διαφορετικά φάσματα: ακτίνες Χ (τηλεσκόπιο Chandra), υπέρυθρες (τηλεσκόπιο Spitzer) και συμβατικό οπτικό (). Αντιπροσωπεύονται οι ακτινογραφίες μπλε, η πηγή του είναι ένα πάλσαρ - ένα απίστευτα πυκνό αστέρι που σχηματίστηκε μετά το θάνατο ενός σουπερνόβα.

Το νεφέλωμα Simeiz 147 είναι ένα από τα μεγαλύτερα γνωστά αυτή τη στιγμή. Ένα σουπερνόβα που εξερράγη πριν από περίπου 40.000 χρόνια δημιούργησε ένα νεφέλωμα πλάτους 160 ετών φωτός. Ανακαλύφθηκε από τους Σοβιετικούς επιστήμονες G. Shayon και V. Gaze το 1952 στο ομώνυμο αστεροσκοπείο Simeiz.

Η φωτογραφία δείχνει την τελευταία έκρηξη σουπερνόβα που μπορούσε να παρατηρηθεί με γυμνό μάτι. Συνέβη το 1987 στον γαλαξία Μεγάλο Νέφος του Μαγγελάνου σε απόσταση 160.000 ετών φωτός από εμάς. Μεγάλο ενδιαφέρον παρουσιάζουν ασυνήθιστοι δακτύλιοι με το σχήμα του αριθμού 8, για την πραγματική φύση των οποίων οι επιστήμονες εξακολουθούν να κάνουν μόνο εικασίες.

Το νεφέλωμα της Μέδουσας από τον αστερισμό των Διδύμων δεν είναι τόσο καλά μελετημένο, αλλά είναι πολύ δημοφιλές λόγω της άνευ προηγουμένου ομορφιάς και του μεγάλου αστεριού του, το οποίο αλλάζει περιοδικά τη φωτεινότητά του.

Supernova

Υπερκαινοφανείς- αστέρια που τελειώνουν την εξέλιξή τους σε μια καταστροφική εκρηκτική διαδικασία.

Ο όρος "supernovae" χρησιμοποιήθηκε για να περιγράψει αστέρια που φούντωσαν πολύ (κατά τάξεις μεγέθους) πιο ισχυρά από τα λεγόμενα "novae". Στην πραγματικότητα, ούτε το ένα ούτε το άλλο είναι σωματικά νέα· τα υπάρχοντα αστέρια πάντα φουντώνουν. Αλλά σε αρκετές ιστορικές περιπτώσεις, αυτά τα αστέρια φούντωσαν που προηγουμένως ήταν πρακτικά ή εντελώς αόρατα στον ουρανό, γεγονός που δημιούργησε το αποτέλεσμα της εμφάνισης ενός νέου αστεριού. Ο τύπος του σουπερνόβα καθορίζεται από την παρουσία γραμμών υδρογόνου στο φάσμα εκλάμψεων. Αν είναι εκεί, τότε είναι σουπερνόβα τύπου ΙΙ· αν όχι, τότε είναι σουπερνόβα τύπου Ι.

Φυσική των σουπερνόβα

Υπερκαινοφανείς τύπου ΙΙ

Σύμφωνα με τις σύγχρονες αντιλήψεις, η θερμοπυρηνική σύντηξη οδηγεί με την πάροδο του χρόνου στον εμπλουτισμό της σύνθεσης των εσωτερικών περιοχών του άστρου με βαριά στοιχεία. Κατά τη διαδικασία της θερμοπυρηνικής σύντηξης και του σχηματισμού βαρέων στοιχείων, το αστέρι συστέλλεται και η θερμοκρασία στο κέντρο του αυξάνεται. (Η επίδραση της αρνητικής θερμοχωρητικότητας της βαρυτικής μη εκφυλισμένης ύλης.) Εάν η μάζα του πυρήνα του άστρου είναι αρκετά μεγάλη (από 1,2 έως 1,5 ηλιακές μάζες), τότε η διαδικασία της θερμοπυρηνικής σύντηξης φτάνει στο λογικό της τέλος με το σχηματισμό σιδήρου και πυρήνες νικελίου. Ένας πυρήνας σιδήρου αρχίζει να σχηματίζεται μέσα στο κέλυφος πυριτίου. Ένας τέτοιος πυρήνας μεγαλώνει μέσα σε μια μέρα και καταρρέει σε λιγότερο από 1 δευτερόλεπτο, μόλις φτάσει στο όριο Chandrasekhar. Για τον πυρήνα, αυτό το όριο είναι από 1,2 έως 1,5 ηλιακές μάζες. Η ύλη πέφτει στο αστέρι και η απώθηση των ηλεκτρονίων δεν μπορεί να σταματήσει την πτώση. Ο κεντρικός πυρήνας συμπιέζεται όλο και περισσότερο και σε κάποιο σημείο, λόγω της πίεσης, αρχίζουν να λαμβάνουν χώρα αντιδράσεις ουδετεροποίησης - τα πρωτόνια αρχίζουν να απορροφούν ηλεκτρόνια, μετατρέπονται σε νετρόνια. Αυτό προκαλεί ταχεία απώλεια ενέργειας που παρασύρεται από τα νετρίνα που προκύπτουν (η λεγόμενη ψύξη με νετρίνο). Η ουσία συνεχίζει να επιταχύνεται, να πέφτει και να συμπιέζεται μέχρι να αρχίσει να δρα η απώθηση μεταξύ των νουκλεονίων του ατομικού πυρήνα (πρωτόνια, νετρόνια). Αυστηρά μιλώντας, η συμπίεση συμβαίνει ακόμη και πέρα ​​από αυτό το όριο: η ύλη που πέφτει, με αδράνεια, υπερβαίνει το σημείο ισορροπίας λόγω της ελαστικότητας των νουκλεονίων κατά 50% («μέγιστη συμπίεση»). Η διαδικασία της κατάρρευσης του κεντρικού πυρήνα είναι τόσο γρήγορη που σχηματίζεται γύρω του ένα κύμα αραίωσης. Στη συνέχεια, ακολουθώντας τον πυρήνα, το κέλυφος ορμάει επίσης στο κέντρο του αστεριού. Μετά από αυτό, «η συμπιεσμένη λαστιχένια μπάλα επιστρέφει» και το ωστικό κύμα εξέρχεται στα εξωτερικά στρώματα του άστρου με ταχύτητα 30.000 έως 50.000 km/s. Τα εξωτερικά μέρη του άστρου πετούν μακριά προς όλες τις κατευθύνσεις και ένα συμπαγές αστέρι νετρονίων ή μαύρη τρύπα παραμένει στο κέντρο της περιοχής που εξερράγη. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται έκρηξη σουπερνόβα τύπου II. Αυτές οι εκρήξεις διαφέρουν σε ισχύ και άλλες παραμέτρους, επειδή αστέρια διαφορετικής μάζας και διαφορετικής χημικής σύνθεσης εκρήγνυνται. Υπάρχουν ενδείξεις ότι κατά τη διάρκεια μιας έκρηξης σουπερνόβα τύπου II, δεν απελευθερώνεται πολύ περισσότερη ενέργεια από ό,τι κατά τη διάρκεια μιας έκρηξης τύπου Ι, επειδή ένα αναλογικό μέρος της ενέργειας απορροφάται από το κέλυφος, αλλά αυτό μπορεί να μην συμβαίνει πάντα.

Υπάρχει μια σειρά από ασάφειες στο περιγραφόμενο σενάριο. Οι αστρονομικές παρατηρήσεις έχουν δείξει ότι τα τεράστια αστέρια εκρήγνυνται πράγματι, με αποτέλεσμα το σχηματισμό διαστελλόμενων νεφελωμάτων, αφήνοντας πίσω ένα ταχέως περιστρεφόμενο αστέρι νετρονίων στο κέντρο, εκπέμποντας κανονικούς παλμούς ραδιοκυμάτων (πάλσαρ). Αλλά η θεωρία δείχνει ότι το ωστικό κύμα προς τα έξω πρέπει να χωρίσει τα άτομα σε νουκλεόνια (πρωτόνια, νετρόνια). Πρέπει να δαπανηθεί ενέργεια σε αυτό, με αποτέλεσμα το ωστικό κύμα να σβήσει. Αλλά για κάποιο λόγο αυτό δεν συμβαίνει: το κρουστικό κύμα φτάνει στην επιφάνεια του πυρήνα σε λίγα δευτερόλεπτα, μετά στην επιφάνεια του άστρου και διώχνει την ύλη. Πολλές υποθέσεις εξετάζονται για διαφορετικές μάζες, αλλά δεν φαίνονται πειστικές. Ίσως, σε μια κατάσταση «μέγιστης συμπίεσης» ή κατά τη διάρκεια της αλληλεπίδρασης ενός κρουστικού κύματος με την ύλη που συνεχίζει να πέφτει, κάποιοι θεμελιωδώς νέοι και άγνωστοι φυσικοί νόμοι τίθενται σε ισχύ. Επιπλέον, όταν ένα σουπερνόβα εκρήγνυται με το σχηματισμό μιας μαύρης τρύπας, προκύπτουν τα ακόλουθα ερωτήματα: γιατί η ύλη μετά την έκρηξη δεν απορροφάται πλήρως από τη μαύρη τρύπα. υπάρχει ωστικό κύμα προς τα έξω και γιατί δεν επιβραδύνεται και υπάρχει κάτι ανάλογο με τη "μέγιστη συμπίεση";

Υπερκαινοφανείς τύπου Ia

Ο μηχανισμός των εκρήξεων των σουπερνόβα τύπου Ia (SN Ia) φαίνεται κάπως διαφορετικός. Πρόκειται για ένα λεγόμενο θερμοπυρηνικό σουπερνόβα, ο μηχανισμός έκρηξης του οποίου βασίζεται στη διαδικασία της θερμοπυρηνικής σύντηξης στον πυκνό πυρήνα άνθρακα-οξυγόνου του άστρου. Οι πρόγονοι του SN Ia είναι λευκοί νάνοι με μάζες κοντά στο όριο Chandrasekhar. Είναι γενικά αποδεκτό ότι τέτοια αστέρια μπορούν να σχηματιστούν από τη ροή της ύλης από το δεύτερο συστατικό ενός δυαδικού αστρικού συστήματος. Αυτό συμβαίνει εάν το δεύτερο αστέρι του συστήματος υπερβαίνει τον λοβό του Roche ή ανήκει στην κατηγορία των αστεριών με υπέρ-έντονο αστρικό άνεμο. Καθώς η μάζα ενός λευκού νάνου αυξάνεται, η πυκνότητα και η θερμοκρασία του σταδιακά αυξάνονται. Τέλος, όταν η θερμοκρασία φτάσει περίπου τους 3×10 8 Κ, δημιουργούνται συνθήκες για θερμοπυρηνική ανάφλεξη του μίγματος άνθρακα-οξυγόνου. Το μέτωπο καύσης αρχίζει να εξαπλώνεται από το κέντρο προς τα εξωτερικά στρώματα, αφήνοντας πίσω προϊόντα καύσης - πυρήνες ομάδας σιδήρου. Το μπροστινό μέρος της καύσης διαδίδεται σε λειτουργία αργής ανάφλεξης και είναι ασταθές σε διάφορους τύπους διαταραχών. Η πιο σημαντική είναι η αστάθεια Rayleigh-Taylor, η οποία προκύπτει λόγω της δράσης της Αρχιμήδειας δύναμης σε ελαφρά και λιγότερο πυκνά προϊόντα καύσης, σε σύγκριση με το πυκνό κέλυφος άνθρακα-οξυγόνου. Ξεκινούν έντονες μετααγωγικές διεργασίες μεγάλης κλίμακας, που οδηγούν σε ακόμη μεγαλύτερη εντατικοποίηση των θερμοπυρηνικών αντιδράσεων και στην απελευθέρωση της ενέργειας που απαιτείται για την εκτίναξη του κελύφους του σουπερνόβα (~10 51 erg). Η ταχύτητα του μετώπου καύσης αυξάνεται, είναι δυνατή η στροβιλοποίηση της φλόγας και ο σχηματισμός κρουστικού κύματος στα εξωτερικά στρώματα του άστρου.

Άλλοι τύποι σουπερνόβα

Υπάρχουν επίσης τα SN Ib και Ic, των οποίων οι πρόδρομοι είναι αστέρες με τεράστια μάζα σε δυαδικά συστήματα, σε αντίθεση με το SN II, του οποίου οι πρόδρομοι είναι απλοί αστέρες.

Θεωρία σουπερνόβα

Δεν υπάρχει ακόμη πλήρης θεωρία για τους σουπερνόβα. Όλα τα προτεινόμενα μοντέλα είναι απλοποιημένα και έχουν ελεύθερες παραμέτρους που πρέπει να προσαρμοστούν για να ληφθεί η απαιτούμενη εικόνα έκρηξης. Επί του παρόντος, είναι αδύνατο να ληφθούν υπόψη σε αριθμητικά μοντέλα όλες οι φυσικές διεργασίες που συμβαίνουν στα αστέρια που είναι σημαντικές για την ανάπτυξη μιας έκλαμψης. Επίσης δεν υπάρχει πλήρης θεωρία της αστρικής εξέλιξης.

Σημειώστε ότι ο προκάτοχος του διάσημου σουπερνόβα SN 1987A, που ταξινομήθηκε ως υπεργίγαντας τύπου II, είναι ένας μπλε υπεργίγαντας και όχι ένας κόκκινος, όπως υποτίθεται πριν από το 1987 στα μοντέλα SN II. Είναι επίσης πιθανό ότι το απομεινάρι του δεν περιέχει ένα συμπαγές αντικείμενο όπως ένα αστέρι νετρονίων ή μια μαύρη τρύπα, όπως φαίνεται από παρατηρήσεις.

Τόπος σουπερνόβα στο Σύμπαν

Σύμφωνα με πολυάριθμες μελέτες, μετά τη γέννηση του Σύμπαντος, ήταν γεμάτο μόνο με ελαφριές ουσίες - υδρογόνο και ήλιο. Όλα τα άλλα χημικά στοιχεία μπορούσαν να σχηματιστούν μόνο κατά την καύση των άστρων. Αυτό σημαίνει ότι ο πλανήτης μας (και εσύ κι εγώ) αποτελείται από ύλη που σχηματίστηκε στα βάθη των προϊστορικών αστεριών και κάποτε εκτινάχθηκε σε εκρήξεις σουπερνόβα.

Σύμφωνα με τους υπολογισμούς των επιστημόνων, κάθε σουπερνόβα τύπου ΙΙ παράγει περίπου 0,0001 ηλιακές μάζες του ενεργού ισοτόπου του αλουμινίου (26Al). Η διάσπαση αυτού του ισοτόπου δημιουργεί σκληρή ακτινοβολία, η οποία παρατηρήθηκε για μεγάλο χρονικό διάστημα και από την έντασή της υπολογίστηκε ότι η περιεκτικότητα αυτού του ισοτόπου στον Γαλαξία είναι μικρότερη από τρεις ηλιακές μάζες. Αυτό σημαίνει ότι οι σουπερνόβα τύπου ΙΙ θα πρέπει να εκρήγνυνται στον Γαλαξία κατά μέσο όρο δύο φορές τον αιώνα, κάτι που δεν παρατηρείται. Πιθανώς, τους τελευταίους αιώνες, πολλές τέτοιες εκρήξεις δεν έγιναν αντιληπτές (συνέβησαν πίσω από σύννεφα κοσμικής σκόνης). Επομένως, οι περισσότεροι σουπερνόβα παρατηρούνται σε άλλους γαλαξίες. Οι βαθιές έρευνες του ουρανού χρησιμοποιώντας αυτόματες κάμερες συνδεδεμένες με τηλεσκόπια επιτρέπουν τώρα στους αστρονόμους να ανακαλύπτουν περισσότερες από 300 εκλάμψεις ετησίως. Σε κάθε περίπτωση, είναι καιρός να εκραγεί ένα σουπερνόβα...

Σύμφωνα με μια από τις υποθέσεις των επιστημόνων, ένα κοσμικό σύννεφο σκόνης που προκύπτει από μια έκρηξη σουπερνόβα μπορεί να διαρκέσει στο διάστημα για περίπου δύο ή τρία δισεκατομμύρια χρόνια!

Παρατηρήσεις σουπερνόβα

Για να προσδιορίσουν τους σουπερνόβα, οι αστρονόμοι χρησιμοποιούν το ακόλουθο σύστημα: πρώτα γράφονται τα γράμματα SN (από τα λατινικά μικρόάνω Ν ova), στη συνέχεια το έτος ανακάλυψης και στη συνέχεια με λατινικά γράμματα - ο σειριακός αριθμός του σουπερνόβα στο έτος. Για παράδειγμα, SN 1997cjυποδηλώνει μια σουπερνόβα που ανακαλύφθηκε 26 * 3 ( ντο) + 10 (ι) = 88η το 1997.

Οι πιο διάσημοι σουπερνόβα

• Supernova SN 1604 (Kepler Supernova)
• Supernova G1.9+0.3 (Ο νεότερος στον Γαλαξία μας)

Ιστορικοί σουπερνόβα στον Γαλαξία μας (παρατηρήθηκε)

δείτε επίσης

Συνδέσεις

• Pskovsky Yu. P. Novas και σουπερνόβα- ένα βιβλίο για τους νέους και τους σουπερνόβα.
• Tsvetkov D. Yu. Υπερκαινοφανείς- μια σύγχρονη επισκόπηση των σουπερνόβα.
• Alexey Levin Διαστημικές βόμβες- άρθρο στο περιοδικό "Popular Mechanics"
• Κατάλογος όλων των παρατηρούμενων εκρήξεων σουπερνόβα - Κατάλογος υπερκαινοφανών, IAU
• Μαθητές για την Εξερεύνηση και Ανάπτυξη του Διαστήματος - Supernovae

Σημειώσεις

Ίδρυμα Wikimedia. 2010.

Δείτε τι είναι το "Supernova" σε άλλα λεξικά:

Ουσιαστικό, αριθμός συνωνύμων: 1 αστέρι (503) ASIS Dictionary of Synonyms. V.N. Τρίσιν. 2013… Συνώνυμο λεξικό

Σύμφωνα με τους αστρονόμους, το 2022 η πιο φωτεινή έκρηξη σουπερνόβα στον αστερισμό του Κύκνου θα είναι ορατή από τη Γη. Το φλας θα μπορεί να ξεπεράσει τη λάμψη των περισσότερων αστεριών στον ουρανό! Η έκρηξη σουπερνόβα είναι ένα σπάνιο φαινόμενο, αλλά δεν θα είναι η πρώτη φορά που η ανθρωπότητα παρατηρεί το φαινόμενο. Γιατί είναι τόσο συναρπαστικό αυτό το φαινόμενο;

ΤΡΟΜΕΡΑ ΣΗΜΑΔΙΑ ΤΟΥ ΠΑΡΕΛΘΟΝΤΟΣ

Έτσι, πριν από 5000 χρόνια οι κάτοικοι Αρχαίο Σούμερτρομοκρατήθηκαν - οι θεοί έδειξαν ότι ήταν θυμωμένοι δείχνοντας ένα σημάδι. Ο δεύτερος ήλιος έλαμπε στον ουρανό, έτσι ακόμα και τη νύχτα ήταν τόσο φωτεινός όσο η μέρα! Προσπαθώντας να αποτρέψουν την καταστροφή, οι Σουμέριοι έκαναν πλούσιες θυσίες και προσεύχονταν ακούραστα στους θεούς - και αυτό είχε αποτέλεσμα. Ο Αν, ο θεός του ουρανού, απέσυρε τον θυμό του - ο δεύτερος ήλιος άρχισε να σβήνει και σύντομα εξαφανίστηκε εντελώς από τον ουρανό.

Αυτός είναι ο τρόπος με τον οποίο οι επιστήμονες ανακατασκευάζουν γεγονότα που συνέβησαν πριν από περισσότερα από πέντε χιλιάδες χρόνια, όταν ένα σουπερνόβα εξερράγη πάνω από το Αρχαίο Σούμερ. Αυτά τα γεγονότα έγιναν γνωστά από μια σφηνοειδή πλάκα που περιείχε μια ιστορία για τη «δεύτερη θεότητα του ήλιου» που εμφανίστηκε στη νότια πλευρά του ουρανού. Οι αστρονόμοι βρήκαν ίχνη ενός αστρικού κατακλυσμού - το νεφέλωμα Parus X παραμένει από το σουπερνόβα που τρόμαξε τους Σουμέριους.

Σύμφωνα με σύγχρονα επιστημονικά δεδομένα, η φρίκη των αρχαίων κατοίκων της Μεσοποταμίας ήταν σε μεγάλο βαθμό δικαιολογημένη - εάν μια έκρηξη σουπερνόβα συνέβαινε κάπως πιο κοντά στο ηλιακό σύστημα, και όλη η ζωή στην επιφάνεια του πλανήτη μας θα καεί από την ακτινοβολία.

Αυτό συνέβη ήδη μια φορά, όταν πριν από 440 εκατομμύρια χρόνια συνέβη μια έκρηξη σουπερνόβα σε περιοχές του διαστήματος σχετικά κοντά στον ήλιο. Χιλιάδες έτη φωτός από τη Γη, ένα τεράστιο αστέρι έγινε σουπερνόβα και ο πλανήτης μας κάηκε από θανατηφόρα ακτινοβολία. Τα παλαιοζωικά τέρατα, που είχαν την ατυχία να ζήσουν εκείνη την εποχή, μπορούσαν να δουν πώς μια εκτυφλωτική ακτινοβολία που εμφανίστηκε ξαφνικά στον ουρανό έκλεισε τον ήλιο - και αυτό ήταν το τελευταίο πράγμα που είδαν στη ζωή τους. Μέσα σε λίγα δευτερόλεπτα, η ακτινοβολία του σουπερνόβα κατέστρεψε το στρώμα του όζοντος του πλανήτη και η ακτινοβολία σκότωσε τη ζωή στην επιφάνεια της Γης. Ευτυχώς, η επιφάνεια των ηπείρων του πλανήτη μας εκείνη την εποχή ήταν σχεδόν χωρίς κατοίκους και η ζωή ήταν κρυμμένη στους ωκεανούς. Το πάχος του νερού προστάτευε από την ακτινοβολία του σουπερνόβα, αλλά και πάλι πάνω από το 60% των θαλάσσιων ζώων πέθαναν!

Μια έκρηξη σουπερνόβα είναι ένας από τους πιο τεράστιους κατακλυσμούς στο Σύμπαν. Ένα αστέρι που εκρήγνυται απελευθερώνει μια απίστευτη ποσότητα ενέργειας - μέσα σε σύντομο χρονικό διάστημα, ένα αστέρι εκπέμπει περισσότερο φως από δισεκατομμύρια αστέρια στον γαλαξία.

ΕΞΕΛΙΞΗ ΤΩΝ SUPERNOVES

Οι αστρονόμοι έχουν από καιρό παρατηρήσει μακρινές εκρήξεις σουπερνόβα χρησιμοποιώντας ισχυρά τηλεσκόπια. Αρχικά, αυτό το φαινόμενο έγινε αντιληπτό ως μια ακατανόητη περιέργεια, αλλά στο τέλος του πρώτου τετάρτου του 20ου αιώνα, οι αστρονόμοι έμαθαν να προσδιορίζουν τις διαγαλαξιακές αποστάσεις. Τότε έγινε σαφές από ποια αδιανόητη απόσταση έρχεται το φως των σουπερνόβα στη Γη και τι απίστευτη δύναμη έχουν αυτές οι λάμψεις. Ποια είναι όμως η φύση αυτού του φαινομένου;

Τα αστέρια σχηματίζονται από κοσμικές συσσωρεύσεις υδρογόνου. Τέτοια νέφη αερίου καταλαμβάνουν τεράστιους χώρους και μπορούν να έχουν κολοσσιαία μάζα, ίση με εκατοντάδες ηλιακές μάζες. Όταν ένα τέτοιο σύννεφο είναι αρκετά πυκνό, αρχίζουν να δρουν βαρυτικές δυνάμεις, προκαλώντας συμπίεση του αερίου, που προκαλεί έντονη θέρμανση. Μόλις φτάσουμε σε ένα ορισμένο όριο, αρχίζουν οι θερμοπυρηνικές αντιδράσεις στο θερμαινόμενο και συμπιεσμένο κέντρο του νέφους - έτσι "φωτίζονται" τα αστέρια.

Το φλεγόμενο αστέρι έχει μεγάλη διάρκεια ζωής: το υδρογόνο στα έγκατα του άστρου μετατρέπεται σε ήλιο (και στη συνέχεια σε άλλα στοιχεία του περιοδικού πίνακα, συμπεριλαμβανομένου του σιδήρου) για εκατομμύρια, ακόμη και δισεκατομμύρια χρόνια. Επιπλέον, όσο μεγαλύτερο είναι το αστέρι, τόσο μικρότερη είναι η ζωή του. Οι κόκκινοι νάνοι (η λεγόμενη κατηγορία μικρών αστεριών) έχουν διάρκεια ζωής τρισεκατομμυρίων ετών, ενώ τα γιγάντια αστέρια μπορούν να «καούν» στα χιλιοστά αυτής της περιόδου.

Το αστέρι «ζει» όσο διατηρείται η «ισορροπία δυνάμεων» μεταξύ των βαρυτικών δυνάμεων που το συμπιέζουν και των θερμοπυρηνικών αντιδράσεων που εκπέμπουν ενέργεια και τείνουν να «απωθήσουν» την ύλη. Εάν το αστέρι είναι αρκετά μεγάλο (έχει μάζα μεγαλύτερη από τη μάζα του Ήλιου), έρχεται μια στιγμή που οι θερμοπυρηνικές αντιδράσεις στο αστέρι εξασθενούν (το «καύσιμο» έχει καεί μέχρι εκείνη τη στιγμή) και οι βαρυτικές δυνάμεις γίνονται ισχυρότερες. Σε αυτό το σημείο, η δύναμη που συμπιέζει τον πυρήνα του άστρου γίνεται τόσο ισχυρή που η πίεση της ακτινοβολίας δεν είναι πλέον σε θέση να εμποδίσει τη συστολή της ύλης. Συμβαίνει μια καταστροφικά γρήγορη κατάρρευση - σε λίγα δευτερόλεπτα ο όγκος του πυρήνα του άστρου πέφτει 100.000 φορές!

Η ταχεία συμπίεση του αστεριού οδηγεί στο γεγονός ότι η κινητική ενέργεια της ύλης μετατρέπεται σε θερμότητα και η θερμοκρασία αυξάνεται στα εκατοντάδες δισεκατομμύρια Kelvins! Ταυτόχρονα, η φωτεινότητα του ετοιμοθάνατου αστέρα αυξάνεται αρκετά δισεκατομμύρια φορές - και η «έκρηξη σουπερνόβα» καίει τα πάντα σε γειτονικές περιοχές του διαστήματος. Στον πυρήνα ενός αστέρα που πεθαίνει, τα ηλεκτρόνια «πιέζονται» σε πρωτόνια, έτσι ώστε σχεδόν μόνο τα νετρόνια να παραμένουν μέσα στον πυρήνα.

Η ΖΩΗ ΜΕΤΑ ΤΗΝ ΕΚΡΗΞΗ

Τα επιφανειακά στρώματα του άστρου εκρήγνυνται και υπό συνθήκες γιγαντιαίων θερμοκρασιών και τερατωδών πιέσεων λαμβάνουν χώρα αντιδράσεις με σχηματισμό βαρέων στοιχείων (μέχρι ουράνιο). Και έτσι οι σουπερνόβα εκπληρώνουν τη μεγάλη (από την άποψη της ανθρωπότητας) αποστολή τους - κάνουν πιθανή εμφάνισηστο Σύμπαν της ζωής. «Σχεδόν όλα τα στοιχεία που αποτελούν εμάς και τον κόσμο μας προέκυψαν από εκρήξεις σουπερνόβα», λένε οι επιστήμονες. Όλα όσα μας περιβάλλουν: το ασβέστιο στα οστά μας, ο σίδηρος στα ερυθρά αιμοσφαίρια μας, το πυρίτιο στα τσιπ του υπολογιστή μας και ο χαλκός στα καλώδια μας - όλα αυτά βγήκαν από τους κολασμένους φούρνους των σουπερνόβα που εκρήγνυνται. Η πλειοψηφία χημικά στοιχείαεμφανίστηκε στο Σύμπαν αποκλειστικά κατά τη διάρκεια εκρήξεων σουπερνόβα. Και τα άτομα αυτών των λίγων στοιχείων (από ήλιο έως σίδηρο) που συνθέτουν τα αστέρια ενώ βρίσκονται σε «ήσυχη» κατάσταση μπορούν να γίνουν η βάση για την εμφάνιση πλανητών μόνο αφού ριχτούν στον διαστρικό χώρο κατά τη διάρκεια μιας έκρηξης σουπερνόβα. Επομένως, τόσο ο ίδιος ο άνθρωπος όσο και τα πάντα γύρω του αποτελούνται από απομεινάρια αρχαίων εκρήξεων σουπερνόβα.

Ο πυρήνας που απομένει μετά την έκρηξη γίνεται αστέρι νετρονίων. Πρόκειται για ένα εκπληκτικό διαστημικό αντικείμενο μικρού όγκου, αλλά τερατώδους πυκνότητας. Η διάμετρος ενός συνηθισμένου αστέρα νετρονίων είναι 10-20 km, αλλά η πυκνότητα της ύλης είναι απίστευτη - 665 εκατομμύρια τόνοι ανά κυβικό εκατοστό! Σε αυτή την πυκνότητα, ένα κομμάτι νετρονίου (η ουσία από την οποία αποτελείται ένα τέτοιο αστέρι) μεγέθους ενός σπίρτου θα ζύγιζε πολλές φορές περισσότερο από την πυραμίδα του Χέοπα και ένα κουταλάκι του γλυκού νετρονίου θα είχε μάζα μεγαλύτερη από ένα δισεκατομμύριο τόνους . Το νετρόνιο έχει επίσης απίστευτη δύναμη: ένα κομμάτι νετρονίου (αν ήταν στα χέρια της ανθρωπότητας) δεν μπορεί να σπάσει σε κομμάτια από καμία φυσική δύναμη - οποιοδήποτε ανθρώπινο όργανο θα ήταν απολύτως άχρηστο. Το να προσπαθήσεις να κόψεις ή να σχίσεις ένα κομμάτι νετρονίου θα ήταν τόσο απελπιστικό όσο το να κόψεις ένα κομμάτι μέταλλο με αέρα.

Ο ΜΠΕΤΕΛΓΚΙΖ ΕΙΝΑΙ ΤΟ ΠΙΟ ΕΠΙΚΙΝΔΥΝΟ ΑΣΤΕΡΙ

Ωστόσο, δεν μετατρέπονται όλοι οι σουπερνόβα σε αστέρια νετρονίων. Όταν η μάζα ενός άστρου υπερβαίνει ένα ορισμένο όριο (το λεγόμενο δεύτερο όριο Τσαντρασεκάρ), η διαδικασία έκρηξης σουπερνόβα αφήνει πίσω του υπερβολική μάζα ύλης και η βαρυτική πίεση δεν μπορεί να συγκρατήσει τίποτα. Η διαδικασία γίνεται μη αναστρέψιμη - όλη η ύλη συγκεντρώνεται σε ένα σημείο και σχηματίζεται μια μαύρη τρύπα - μια αστοχία που απορροφά αμετάκλητα τα πάντα, ακόμα και το φως του ήλιου.

Θα μπορούσε μια έκρηξη σουπερνόβα να απειλήσει τη Γη; Αλίμονο, οι επιστήμονες απαντούν καταφατικά. Το αστέρι Betelgeuse, ένας στενός γείτονας του Ηλιακού Συστήματος για τα κοσμικά πρότυπα, μπορεί να εκραγεί πολύ σύντομα. Σύμφωνα με επιστημονικός συνεργάτηςΚρατικό Αστρονομικό Ινστιτούτο Σεργκέι Ποπόφ, «Ο Μπετελγκέζ είναι πράγματι ένας από τους καλύτερους υποψήφιους, και σίγουρα ο πιο διάσημος, για κοντινούς (σε βάθος χρόνου) σουπερνόβα. Αυτό το τεράστιο αστέρι βρίσκεται στα τελευταία στάδια της εξέλιξής του και πιθανότατα θα εκραγεί ως σουπερνόβα, αφήνοντας πίσω του ένα αστέρι νετρονίων». Ο Betelgeuse είναι ένα αστέρι είκοσι φορές βαρύτερο από τον Ήλιο μας και εκατό χιλιάδες φορές φωτεινότερο, που βρίσκεται περίπου πέντε χιλιάδες έτη φωτός μακριά. Εφόσον αυτό το αστέρι έχει φτάσει στο τελικό στάδιο της εξέλιξής του, στο εγγύς μέλλον (με κοσμικά πρότυπα) έχει κάθε πιθανότητα να γίνει σουπερνόβα. Σύμφωνα με τους επιστήμονες, αυτός ο κατακλυσμός δεν πρέπει να είναι επικίνδυνος για τη Γη, αλλά με μια προειδοποίηση.

Το γεγονός είναι ότι η ακτινοβολία ενός σουπερνόβα κατά τη διάρκεια μιας έκρηξης κατευθύνεται άνισα - η κατεύθυνση της ακτινοβολίας καθορίζεται από τους μαγνητικούς πόλους του αστεριού. Και αν αποδειχθεί ότι ένας από τους πόλους του Betelgeuse κατευθύνεται απευθείας στη Γη, τότε μετά την έκρηξη του σουπερνόβα ένα θανατηφόρο ρεύμα ακτινοβολίας ακτίνων Χ θα απελευθερωθεί στη Γη μας, ικανό τουλάχιστον να καταστρέψει το στρώμα του όζοντος. Δυστυχώς, σήμερα δεν υπάρχουν σημάδια γνωστά στους αστρονόμους που θα επέτρεπαν να προβλέψουν έναν κατακλυσμό και να δημιουργήσουν ένα «σύστημα έγκαιρης προειδοποίησης» για μια έκρηξη σουπερνόβα. Ωστόσο, παρόλο που ο Betelgeuse ζει τη ζωή του, ο αστρονομικός χρόνος δεν είναι ανάλογος με τον ανθρώπινο χρόνο και, πιθανότατα, η καταστροφή απέχει χιλιάδες, αν όχι δεκάδες χιλιάδες χρόνια. Μπορεί κανείς να ελπίζει ότι μέσα σε μια τέτοια περίοδο η ανθρωπότητα θα δημιουργήσει αξιόπιστη προστασία από τα ξεσπάσματα σουπερνόβα.

Ψηφίστηκε Ευχαριστώ!

Μπορεί να σας ενδιαφέρει:

Είναι αρκετά σπάνιο ότι οι άνθρωποι μπορούν να παρατηρήσουν ένα τόσο ενδιαφέρον φαινόμενο όπως ένα σουπερνόβα. Αλλά αυτό δεν είναι μια συνηθισμένη γέννηση ενός αστεριού, γιατί μέχρι και δέκα αστέρια γεννιούνται στον γαλαξία μας κάθε χρόνο. Ένας σουπερνόβα είναι ένα φαινόμενο που μπορεί να παρατηρηθεί μόνο μία φορά κάθε εκατό χρόνια. Τα αστέρια πεθαίνουν τόσο λαμπερά και όμορφα.

Για να καταλάβουμε γιατί συμβαίνει μια έκρηξη σουπερνόβα, πρέπει να επιστρέψουμε στην ίδια τη γέννηση του άστρου. Το υδρογόνο πετάει στο διάστημα, το οποίο σταδιακά συγκεντρώνεται σε σύννεφα. Όταν το σύννεφο είναι αρκετά μεγάλο, το συμπυκνωμένο υδρογόνο αρχίζει να συσσωρεύεται στο κέντρο του και η θερμοκρασία σταδιακά αυξάνεται. Υπό την επίδραση της βαρύτητας, ο πυρήνας του μελλοντικού αστεριού συναρμολογείται, όπου, χάρη σε αυξημένη θερμοκρασίακαι αυξάνοντας τη βαρύτητα, αρχίζει να λαμβάνει χώρα η αντίδραση θερμοπυρηνικής σύντηξης. Το πόσο υδρογόνο μπορεί να προσελκύσει ένα αστέρι στον εαυτό του καθορίζει το μελλοντικό του μέγεθος - από έναν κόκκινο νάνο έως έναν μπλε γίγαντα. Με την πάροδο του χρόνου, η ισορροπία του έργου του αστεριού εδραιώνεται, τα εξωτερικά στρώματα ασκούν πίεση στον πυρήνα και ο πυρήνας διαστέλλεται λόγω της ενέργειας της θερμοπυρηνικής σύντηξης.

Το αστέρι είναι μοναδικό και, όπως κάθε αντιδραστήρας, κάποια μέρα θα ξεμείνει από καύσιμο - υδρογόνο. Αλλά για να δούμε πώς εκρήγνυται ένα σουπερνόβα, πρέπει να περάσει λίγος ακόμα χρόνος, γιατί στον αντιδραστήρα, αντί για υδρογόνο, σχηματίστηκε ένα άλλο καύσιμο (ήλιο), το οποίο το αστέρι θα αρχίσει να καίει, μετατρέποντάς το σε οξυγόνο και στη συνέχεια σε άνθρακας. Και αυτό θα συνεχιστεί μέχρι να σχηματιστεί σίδηρος στον πυρήνα του άστρου, ο οποίος κατά τη διάρκεια μιας θερμοπυρηνικής αντίδρασης δεν απελευθερώνει ενέργεια, αλλά την καταναλώνει. Κάτω από τέτοιες συνθήκες, μπορεί να συμβεί μια έκρηξη σουπερνόβα.

Ο πυρήνας γίνεται βαρύτερος και ψυχρότερος, με αποτέλεσμα τα ελαφρύτερα ανώτερα στρώματα να πέφτουν πάνω του. Η σύντηξη ξεκινά ξανά, αλλά αυτή τη φορά πιο γρήγορα από το συνηθισμένο, με αποτέλεσμα το αστέρι απλά να εκραγεί, διασκορπίζοντας την ύλη του στον περιβάλλοντα χώρο. Ανάλογα με τα γνωστά μπορεί να παραμείνει και μετά από αυτό - (μια ουσία με απίστευτα υψηλή πυκνότητα, η οποία είναι πολύ υψηλή και μπορεί να εκπέμπει φως). Τέτοιοι σχηματισμοί παραμένουν μετά από πολύ μεγάλα αστέρια που κατάφεραν να παράγουν θερμοπυρηνική σύντηξη σε πολύ βαριά στοιχεία. Τα μικρότερα αστέρια αφήνουν πίσω τους μικρά αστέρια νετρονίων ή σιδήρου, τα οποία δεν εκπέμπουν σχεδόν καθόλου φως, αλλά έχουν επίσης υψηλή πυκνότητα ύλης.

Οι Novas και οι σουπερνόβα συνδέονται στενά, γιατί ο θάνατος ενός από αυτούς μπορεί να σημαίνει τη γέννηση ενός νέου. Αυτή η διαδικασία συνεχίζεται ατελείωτα. Μια σουπερνόβα μεταφέρει εκατομμύρια τόνους ύλης στον περιβάλλοντα χώρο, η οποία συγκεντρώνεται ξανά σε σύννεφα και αρχίζει ο σχηματισμός ενός νέου ουράνιου σώματος. Οι επιστήμονες ισχυρίζονται ότι όλα τα βαριά στοιχεία που υπάρχουν στο ηλιακό μας σύστημα «έκλεψαν» από τον Ήλιο κατά τη γέννησή του από ένα αστέρι που κάποτε εξερράγη. Η φύση είναι εκπληκτική, και ο θάνατος ενός πράγματος σημαίνει πάντα τη γέννηση ενός νέου. Η ύλη αποσυντίθεται στο διάστημα και σχηματίζεται σε αστέρια, δημιουργώντας τη μεγάλη ισορροπία του Σύμπαντος.