Υπερκαινοφανής αστέρας
Ο σουπερνόβα είναι η έκρηξη ενός γιγάντιου άστρου. Συνήθως συμβαίνει όταν η πυρηνική σύντηξη δεν μπορεί να συγκρατήσει τον πυρήνα ενάντια στη βαρύτητά του. Ο πυρήνας καταρρέει και εκρήγνυται.
Οι μεγαλύτεροι υπερκαινοφανείς ονομάζονται υπεργίγαντες και οι μικρότεροι σούπερ γίγαντες. Είναι ογκώδεις: λόγω της βαρύτητας, καταναλώνουν την ενέργειά τους πολύ γρήγορα. Συνήθως ζουν μόνο μερικά εκατομμύρια χρόνια.
Κατά τη διάρκεια της έκρηξης, η συνολική ενέργεια που εκπέμπεται από τους υπερκαινοφανείς μπορεί για λίγο να ξεπεράσει ολόκληρη την παραγωγή ενός γαλαξία. Εκπέμπουν ενέργεια ίση με εκείνη ολόκληρης της ζωής ενός ηλιακού άστρου. Η έκρηξη εκτοξεύει το αστρικό υλικό μακριά από το άστρο, με ταχύτητες έως και 30.000 km/s ή 10% της ταχύτητας του φωτός. Αυτό οδηγεί ένα ωστικό κύμα στο περιβάλλον διαστρικό μέσο. Αυτό παρασύρει ένα διαστελλόμενο κέλυφος αερίου και σκόνης, το οποίο βλέπουμε ως υπόλειμμα σουπερνόβα. Μετά την έκρηξη, αυτό που απομένει γίνεται μια μαύρη τρύπα ή ένα αστέρι νετρονίων.
Τα περισσότερα αστέρια είναι μικρά και δεν εκρήγνυνται. Γίνονται ψυχρότερα και μικρότερα και γίνονται αστέρια λευκοί νάνοι.
Οι εκρήξεις υπερκαινοφανών συμβαίνουν σπάνια. Στον δικό μας γαλαξία, τον Γαλαξία μας, η τελευταία υπερκαινοφανής έκρηξη συνέβη το έτος 1604. Μπορούμε να δούμε υπερκαινοφανείς εκρήξεις και σε άλλους γαλαξίες. Κάθε χρόνο βλέπουμε 300 σουπερνόβα σε άλλους γαλαξίες, επειδή υπάρχουν τόσοι πολλοί γαλαξίες. Μερικές φορές είναι φωτεινότεροι από ολόκληρο τον υπόλοιπο γαλαξία.
Τύποι
Τα υπερκαινοφανή συνήθως ταξινομούνται σε υπερκαινοφανή τύπου Ι και ΙΙ.
Τα υπερκαινοφανή τύπου Ι έχουν γραμμές απορρόφησης που δείχνουν ότι δεν περιέχουν υδρογόνο. Τα σουπερνόβα τύπου Ια είναι πολύ φωτεινά για μικρό χρονικό διάστημα. Στη συνέχεια γίνονται λιγότερο φωτεινοί πολύ γρήγορα. Τα υπερκαινοφανή τύπου Ια συμβαίνουν όταν ένας λευκός νάνος βρίσκεται σε τροχιά γύρω από έναν μεγάλο αστέρα. Μερικές φορές, ο λευκός νάνος απορροφά ύλη από τον μεγάλο αστέρα. Όταν ο λευκός νάνος φτάσει να έχει περίπου 1,4 φορές τη μάζα του ήλιου, καταρρέει. Αυτό δημιουργεί πολλή ενέργεια και φως, γι' αυτό και τα σουπερνόβα είναι πολύ φωτεινά. Ο τύπος 1α έχει ως επί το πλείστον την ίδια φωτεινότητα. Αυτό τους επιτρέπει να χρησιμοποιούνται ως δευτερεύον πρότυπο κερί για τη μέτρηση της απόστασης από τους γαλαξίες που τους φιλοξενούν.
Τα υπερκαινοφανή τύπου ΙΙ έχουν γραμμές απορρόφησης που δείχνουν ότι περιέχουν υδρογόνο. Ένα αστέρι πρέπει να έχει τουλάχιστον 8 φορές, και όχι περισσότερο από 40-50 φορές, τη μάζα του Ήλιου για να υποστεί αυτού του είδους την έκρηξη.
Σε ένα αστέρι όπως ο Ήλιος, η πυρηνική σύντηξη μετατρέπει το υδρογόνο σε ήλιο. Σε πολύ μεγάλα αστέρια, το ήλιο μετατρέπεται σε οξυγόνο, και ούτω καθεξής. Το άστρο συντήκεται με όλο και μεγαλύτερη μάζα στοιχείων, μέσω του περιοδικού πίνακα, μέχρι να δημιουργηθεί ένας πυρήνας σιδήρου και νικελίου. Η σύντηξη του σιδήρου ή του νικελίου δεν παράγει καθαρή παραγωγή ενέργειας, οπότε δεν μπορεί να πραγματοποιηθεί άλλη σύντηξη. Όμως, η κατάρρευση του πυρήνα είναι τόσο γρήγορη (περίπου 23% της ταχύτητας του φωτός) που παράγεται ένα τεράστιο ωστικό κύμα. Η εξαιρετικά υψηλή θερμοκρασία και πίεση διαρκεί αρκετά για μια σύντομη στιγμή, όταν παράγονται τα στοιχεία βαρύτερα από το σίδηρο. Ανάλογα με το αρχικό μέγεθος του άστρου, τα υπολείμματα του πυρήνα σχηματίζουν ένα άστρο νετρονίων ή μια μαύρη τρύπα.
Υπερκαινοφανείς και ζωή
Χωρίς υπερκαινοφανείς δεν θα υπήρχε ζωή στη Γη. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι πολλά από τα χημικά στοιχεία δημιουργήθηκαν σε εκρήξεις σουπερνόβα. Αυτά ονομάζονται "βαριά στοιχεία". Τα βαριά στοιχεία είναι απαραίτητα για τη δημιουργία ζωντανών οργανισμών. Ο υπερκαινοφανής είναι ο μόνος τρόπος με τον οποίο μπορούν να δημιουργηθούν βαριά στοιχεία. Άλλα στοιχεία δημιουργήθηκαν από τη σύντηξη στα αστέρια. Τα βαριά στοιχεία χρειάζονται πολύ υψηλή θερμοκρασία και πίεση για να σχηματιστούν. Σε μια έκρηξη σούπερ-νόβα μάτσο η θερμοκρασία και η πίεση είναι τόσο υψηλές που μπορούν να δημιουργηθούν βαριά στοιχεία. Οι επιστήμονες ονομάζουν αυτό το φαινόμενο νουκλεοσύνθεση σουπερνόβα.
Θα μπορούσε να είναι επικίνδυνο αν μια έκρηξη σουπερνόβα συνέβαινε πολύ κοντά στη Γη. Η έκρηξη είναι πολύ μεγάλη και σχηματίζονται πολλά είδη επικίνδυνης ακτινοβολίας. Αλλά δεν χρειάζεται να φοβόμαστε. Μόνο πολύ μεγάλα αστέρια μπορούν να εκραγούν ως σουπερνόβα. Δεν υπάρχουν αρκετά μεγάλα αστέρια κοντά στη Γη και αν υπήρχαν θα χρειάζονταν εκατομμύρια χρόνια για να συμβεί.
Σημαντικά υπερκαινοφανή
Το SN 1572 παρατηρήθηκε από τον Tycho Brahe. Αυτός ο σουπερνόβα βοήθησε τους αστρονόμους να μάθουν ότι τα πράγματα στο διάστημα μπορούν να αλλάξουν. Ο SN 1604 έγινε αντιληπτός από τον Γιοχάνες Κέπλερ. Ήταν ο τελευταίος υπερκαινοφανής που ήταν αρκετά κοντά ώστε να τον δει κανείς από το βόρειο ημισφαίριο της Γης χωρίς τηλεσκόπιο. Ο SN 1987A είναι ο μόνος υπερκαινοφανής που ήταν τόσο κοντά ώστε οι επιστήμονες μπόρεσαν να βρουν νετρίνα από αυτόν. Ο SN 1987A ήταν επίσης αρκετά φωτεινός ώστε να τον δουν χωρίς τηλεσκόπιο. Οι άνθρωποι στο νότιο ημισφαίριο τον είδαν.
Επιπτώσεις στη Γη
Η Γη έχει ίχνη από προηγούμενους υπερκαινοφανείς. Ίχνη ραδιενεργού σιδήρου-60, ενός ισχυρού δείκτη υπολειμμάτων σουπερνόβα, είναι θαμμένα στον πυθμένα της θάλασσας σε όλη την υδρόγειο.
Η "τοπική φούσκα" είναι μια διογκούμενη περιοχή θερμού αερίου, με διάμετρο 600 έτη φωτός. Περιβάλλει το Ηλιακό Σύστημα και κυριαρχεί στην αστρική μας γειτονιά. Δημιουργήθηκε από πάνω από δώδεκα υπερκαινοφανείς που ανατινάχθηκαν σε μια κοντινή κινούμενη συστάδα άστρων. Αυτό συνέβη μεταξύ 2,3 και 1,5 εκατομμυρίων ετών πριν. Αυτό αντιστοιχεί περίπου με την έναρξη των παγετώνων του Πλειστόκαινου. Η σύνδεση μπορεί να είναι τυχαία.
Σχετικές σελίδες
Ερωτήσεις και απαντήσεις
Ερ: Τι είναι ένας υπερκαινοφανής αστέρας;
A: Ένας σουπερνόβα είναι η έκρηξη ενός γιγάντιου άστρου που συμβαίνει όταν η πυρηνική σύντηξη δεν μπορεί να κρατήσει τον πυρήνα ενάντια στη δική του βαρύτητα, με αποτέλεσμα να καταρρεύσει και να εκραγεί.
Ερ: Τι είδους αστέρια δημιουργούν υπερκαινοφανείς αστέρες;
Α: Τα μεγαλύτερα αστέρια που δημιουργούν σουπερνόβα είναι οι υπεργίγαντες και τα μικρότερα οι υπεργίγαντες.
Ερ: Πόση ενέργεια εκπέμπουν οι σουπερνόβα;
Α: Οι υπερκαινοφανείς εκπέμπουν ενέργεια ίση με εκείνη ολόκληρης της ζωής ενός ηλιακού αστέρα. Επίσης, εκπέμπουν συνολική ενέργεια που για λίγο ξεπερνά ολόκληρη την παραγωγή ενός γαλαξία.
Ερ: Πόσο γρήγορα ταξιδεύει το υλικό από το αστέρι κατά τη διάρκεια μιας έκρηξης;
Α: Κατά τη διάρκεια μιας έκρηξης, το υλικό από το αστέρι ταξιδεύει με ταχύτητες έως και 30.000 km/s ή 10% της ταχύτητας του φωτός.
Ερ: Τι συμβαίνει μετά την έκρηξη;
Α: Μετά την έκρηξη, αυτό που απομένει μετατρέπεται είτε σε μαύρη τρύπα είτε σε αστέρα νετρονίων.
Ερ: Τα περισσότερα αστέρια εκρήγνυνται ως υπερκαινοφανείς;
Α: Όχι, τα περισσότερα αστέρια είναι μικρά και δεν εκρήγνυνται ως σουπερνόβα. Μετά τη φάση του ερυθρού γίγαντα γίνονται ψυχρότερα και μικρότερα και αντ' αυτού γίνονται αστέρες λευκοί νάνοι.
Ερ: Πότε ήταν η τελευταία φορά που οι άνθρωποι είδαν ένα σουπερνόβα στον δικό μας γαλαξία, τον Γαλαξία μας;
Α: Η τελευταία φορά που οι άνθρωποι είδαν έναν υπερκαινοφανή αστέρα στον δικό μας γαλαξία, τον Γαλαξία μας, ήταν το 1604.
