Supernowa

Eksplozje supernowych mogą powstać na skutek różnych działań: poprzez zakończenie reakcji termojądrowych w jądrze masywnej gwiazdy lub poprzez gromadzenie masy przez białego karła do punktu, w którym następuje eksplozja termojądrowa.

 

Bez względu na ścieżkę, rezultat jest podobny: eksplozja wyrzuca w przestrzeń kosmiczną większość lub całą materię gwiazdy, formując tymczasową i niestabilną mgławicę, która z czasem ulega rozproszeniu.

Zaledwie 265 pozostałości po supernowych jest znanych w naszej galaktyce Drodze Mlecznej, mimo szacunków, że wybuchów takich miało miejsce wiele milionów w ciągu ostatnich kilku miliardów lat.

 

Istnieje kilka typów supernowych, które są klasyfikowane głównie ze względu na różnice w ich spektrach świetlnych oraz na podstawie przyczyn, które prowadzą do eksplozji:

Typu I: Supernowe tego typu niewykazują obecności linii wodoru w swoim spektrum. Są podzielone na kilkapodtypów (Ia, Ib, Ic) w zależności od innych cech spektralnych.

Ia: Wybuchy białych karłów gromadzących masę od towarzysza. Są wykorzystywane jako "świece standardowe" w pomiarach odległości kosmicznych.
Ib i Ic: Związane z wybuchem gwiazd, które straciły swoje zewnętrzne warstwy.

Typu II: Supernowe tego typu charakteryzują się obecnością linii wodoru w swoim spektrum i są zazwyczaj wynikiem kolapsu jądra masakrycznej gwiazdy.

II-P: Powolny spadek jasności po maksimum świetlnym.

II-L: Liniowy, stosunkowo szybki spadek jasności.

IIb: Początkowo wykazują linie wodoru, ale tracą je w miarę ewolucji.

 

Pozostałość po supernowej formuje mgławicę, która poprzez falę uderzeniową rozprzestrzenia się w otaczającej przestrzeni. Supernowe są kluczowym mechanizmem rozprzestrzeniania pierwiastków cięższych niż tlen w kosmosie oraz prawie jedynym naturalnym źródłem pierwiastków cięższych niż żelazo. Cały wapń i żelazo, istotne dla życia na Ziemi, kiedyś zostały wyrzucone w przestrzeń kosmiczną podczas wybuchów supernowych.

 

Chociaż termin "supernowa" (od łacińskiego "nova" - nowa) mógłby sugerować narodziny czegoś nowego, tak naprawdę częściej odnosi się do śmierci gwiazdy lub jej radykalnej transformacji, co jest nieco paradoksalne w kontekście jego etymologii i potocznego rozumienia.

 

Szczegółowe badania supernowych rozpoczęły się w XX wieku. Dzięki rozwojowi technologii obserwacyjnej i fizyki teoretycznej, astronomowie zaczęli dogłębnie badać i klasyfikować supernowe. Kluczową postacią w ich badaniu był Fritz Zwicky, astronom pracujący w California Institute of Technology w latach 30. XX wieku. Wspólnie z Walterem Baade, Zwicky opracował teorię, według której supernowe są wynikiem kolapsu jąder gwiazd, a wybuch powoduje emisję ogromnej ilości energii oraz powstanie nietypowych obiektów, takich jak gwiazdy neutronowe.

Mgławica Kraba powstała z supernowej, która została zaobserwowana przez astronomów chińskich w 1054 roku. Jest to jedna z niewielu supernowych, które można było obserwować gołym okiem z powierzchni Ziemi.

 

Eksplozje supernowych są jednym ze źródeł fal grawitacyjnych, które naukowcy próbują obecnie wykrywać i zbadać, aby lepiej zrozumieć strukturę i historię Wszechświata.

 

Jedna z najbliżej położonych gwiazd, które mogą eksplodować jako supernowa w przyszłości to Betelgeza. Gdy to nastąpi, eksplozja będzie widoczna gołym okiem nawet w ciągu dnia i będzie wyglądała jak drugie Słońce przez kilka tygodni lub miesięcy.