Szupernóva
A szupernóva egy óriáscsillag felrobbanása. Általában akkor következik be, amikor a magfúzió nem képes megtartani a magot a saját gravitációjával szemben. A mag összeomlik és felrobban.
A legnagyobb szupernóvákat hiperóriásoknak, a kisebbeket pedig szuperóriásoknak nevezik. Ezek nagy tömegűek: a gravitáció miatt nagyon gyorsan elhasználják az energiájukat. Általában csak néhány millió évig élnek.
A robbanás során a szupernóvák által kisugárzott teljes energia rövid időre túlszárnyalhatja egy galaxis teljes teljesítményét. Egy napszerű csillag teljes élettartamának megfelelő energiát bocsátanak ki. A robbanás a csillagtól távolodva, akár 30 000 km/s sebességgel, azaz a fénysebesség 10%-ával is elszállítja a csillag anyagát. Ez lökéshullámot indít el a környező csillagközi közegbe. Ez egy táguló gáz- és porhéjat söpör fel, amelyet szupernóva-maradványként látunk. A robbanás után, ami megmarad, fekete lyukká vagy neutroncsillaggá válik.
A legtöbb csillag kicsi, és nem robban fel. Hidegebbek és kisebbek lesznek, és fehér törpecsillagokká válnak.
Szupernóva-robbanások ritkán történnek. Saját galaxisunkban, a Tejútrendszerben az utolsó szupernóva 1604-ben történt. Más galaxisokban is láthatunk szupernóvákat. Évente 300 szupernóvát látunk más galaxisokban, mert olyan sok galaxis van. Néha fényesebbek, mint az egész galaxis többi része.
Típusok
A szupernóvákat általában I. és II. típusú szupernóvákra osztják.
Az I. típusú szupernóvák abszorpciós vonalai azt mutatják, hogy nem tartalmaznak hidrogént. Az Ia típusú szupernóvák rövid ideig nagyon fényesek. Ezután nagyon gyorsan csökken a fényességük. Az Ia típusú szupernóvák akkor következnek be, amikor egy fehér törpecsillag egy nagy csillag körül kering. Néha a fehér törpecsillag anyagot szív el a nagy csillagból. Amikor a fehér törpe a Nap tömegének kb. 1,4-szeresére nő, összeomlik. Ez rengeteg energiát és fényt termel, ezért a szupernóvák nagyon fényesek. Az 1a típusúak többnyire ugyanolyan fényességűek. Ez lehetővé teszi, hogy másodlagos szabványgyertyaként használjuk őket a gazdagalaxisok távolságának mérésére.
A II. típusú szupernóvák abszorpciós vonalai azt mutatják, hogy hidrogén van bennük. Egy csillagnak legalább 8-szoros, de legfeljebb 40-50-szeres tömegűnek kell lennie a Nap tömegének ahhoz, hogy ilyen típusú robbanáson menjen keresztül.
Egy olyan csillagban, mint a Nap, a magfúzió során a hidrogén héliummá alakul. A nagyon nagy csillagokban a héliumból oxigén lesz, és így tovább. A csillag egyre nagyobb tömegű elemeket fuzionál, végig a periódusos rendszerben, míg végül egy vasból és nikkelből álló mag keletkezik. A vas vagy a nikkel fúziója nem termel nettó energiát, így több fúzióra nem kerülhet sor. A mag összeomlása azonban olyan gyors (a fénysebesség kb. 23%-a), hogy hatalmas lökéshullám keletkezik. A rendkívül magas hőmérséklet és nyomás egy rövid pillanatig tart, amikor a vasnál nehezebb elemek keletkeznek. A csillag kezdeti méretétől függően a mag maradványai neutroncsillagot vagy fekete lyukat alkotnak.
Szupernóvák és az élet
Szupernóvák nélkül nem lenne élet a Földön. Ennek oka, hogy a kémiai elemek nagy része szupernóva-robbanásokban keletkezett. Ezeket nevezzük "nehéz elemeknek". A nehéz elemek szükségesek az élőlények létrehozásához. A szupernóva az egyetlen módja a nehéz elemek előállításának. Más elemek a csillagokban történő fúzióval keletkeztek. A nehéz elemek kialakulásához nagyon magas hőmérsékletre és nyomásra van szükség. Egy macsó szupernóva-robbanásban a hőmérséklet és a nyomás olyan magas, hogy nehéz elemek keletkezhetnek. A tudósok ezt a szupernóva nukleoszintézisnek nevezik.
Veszélyes lehet, ha egy szupernóva-robbanás nagyon közel történik a Földhöz. A robbanás nagyon nagy, és sokféle veszélyes sugárzás keletkezik. De nem kell félnünk. Csak nagyon nagy csillagok tudnak szupernóvaként felrobbanni. A Föld közelében nincsenek elég nagy csillagok, és ha lennének is, akkor is több millió évbe telne, amíg ez megtörténne.
Fontos szupernóvák
Az SN 1572-t Tycho Brahe látta. Ez a szupernóva segített a csillagászoknak megtanulni, hogy a világűrben a dolgok változhatnak. Az SN 1604-et Johannes Kepler látta. Ez volt az utolsó szupernóva, amely elég közel volt ahhoz, hogy a Föld északi féltekéjéről távcső nélkül is látható legyen. Az SN 1987A az egyetlen szupernóva, amely olyan közel volt, hogy a tudósok neutrínókat találtak belőle. Az SN 1987A elég fényes volt ahhoz is, hogy távcső nélkül is látható legyen. A déli féltekén élő emberek látták.
Hatások a Földön
A Földön valóban vannak nyomai a múltbeli szupernóváknak. A radioaktív vas-60 nyomai, amely a szupernóva törmelék erős jelzője, a tengerfenéken vannak eltemetve szerte a világon.
A "helyi buborék" egy 600 fényév átmérőjű, forró gázból álló, felfúvódó régió. Körülveszi a Naprendszert, és uralja a csillagok szomszédságát. Több mint egy tucat szupernóva robbanásából alakult ki egy közeli mozgó csillaghalmazban. Ez 2,3 millió és 1,5 millió évvel ezelőtt történt. Ez nagyjából a pleisztocén jégkorszakok kezdetének felel meg. A kapcsolat lehet, hogy véletlen.
Kapcsolódó oldalak
Kérdések és válaszok
K: Mi az a szupernóva?
A: A szupernóva egy óriáscsillag robbanása, amely akkor következik be, amikor a magfúzió nem képes megtartani a magot a saját gravitációjával szemben, ami az összeomláshoz és robbanáshoz vezet.
K: Milyen típusú csillagok okoznak szupernóvát?
V: A legnagyobb csillagok, amelyek szupernóvát okoznak, a hiperóriások, a kisebbek pedig a szuperóriások.
K: Mennyi energiát bocsátanak ki a szupernóvák?
V: A szupernóvák egy napszerű csillag teljes élettartamának megfelelő energiát bocsátanak ki. Emellett teljes energiát sugároznak ki, amely rövid időre túlszárnyalja egy galaxis teljes teljesítményét.
K: Milyen gyorsan terjed a csillagból származó anyag a robbanás során?
V: A robbanás során a csillagból származó anyag akár 30 000 km/s sebességgel, azaz a fénysebesség 10%-ával is halad.
K: Mi történik a robbanás után?
V: A felrobbanás után, ami megmarad, az vagy fekete lyukká vagy neutroncsillaggá válik.
K: A legtöbb csillag szupernóvaként robban fel?
V: Nem, a legtöbb csillag kicsi, és nem szupernóvaként robban fel. Vörös óriás fázisuk után hidegebbé és kisebbé válnak, és helyette fehér törpecsillagokká alakulnak.
K: Mikor láttak utoljára szupernóvát a saját galaxisunkban, a Tejútrendszerben?
V: Legutóbb 1604-ben láttak szupernóvát a saját galaxisunkban, a Tejútrendszerben.
