У Всесвіті є кілька місць, які не піддаються розумінню. І наднови повинні стати самими крайніми місцями, які ви можете собі уявити. Ми говоримо про зірку, яка потенційно в десятки разів перевищує розмір і масу власного Сонця, яке жорстоко вмирає за частку секунди.
Швидше, ніж мені потрібно сказати слово наднова, повна зірка впадає в себе, створюючи чорну діру, утворюючи щільніші елементи у Всесвіті, а потім вибухаючи назовні енергією мільйонів чи навіть мільярдів зірок.
Але не у всіх випадках. Насправді, наднови бувають різних ароматів, починаючи від різних видів зірок, закінчуючи різними видами вибухів і утворюючи різні види залишків.
Існує два основні типи наднових - тип I та тип II. Я знаю, це звучить трохи інтуїтивно, але почнемо спочатку з Тип II.
Це наднові, що утворюються, коли гинуть масивні зірки. Ми провели цілий показ про цей процес, тож якщо ви хочете переглянути його зараз, ви можете натиснути тут.
Але ось коротша версія.
Зірки, як відомо, перетворюють водень у синтез у своїй основі. Ця реакція звільняє енергію у вигляді фотонів, і цей легкий тиск відштовхується від сили тяжіння, намагаючись втягнути зірку в себе.
Наше Сонце не має маси для підтримки реакцій синтезу з елементами, що перебувають за межами водню чи гелію. Отож, як тільки гелій витратиться, реакції синтезу припиняються, а Сонце стає білим карликом і починає охолоджуватися.
Але якщо у вас зірка, яка в 8-25 разів перевищує масу Сонця, вона може сплавити більш важкі елементи в своїй основі. Коли в ньому не вистачає водню, він переходить до гелію, а потім вуглецю, неону тощо, аж до періодичної таблиці елементів. Однак при досягненні заліза реакція синтезу забирає більше енергії, ніж виробляє.
Зовнішні шари зірки руйнуються всередину за частку секунди, а потім детонують як наднова типу II. Вам залишилася неймовірно щільна нейтронна зірка як залишок.
Але якщо початкова зірка мала більше, ніж приблизно в 25 разів більше маси Сонця, відбувається той самий колапс ядра. Але сила матеріалу, що падає всередину, руйнує серцевину в чорну діру.
Надзвичайно масивні зірки з більш ніж 100-кратною масою Сонця просто вибухають безслідно. Насправді незабаром після Великого вибуху з’явилися зірки з сотнями, а може, і тисячами разів більша маса Сонця, виготовлена з чистого водню та гелію. Ці чудовиська прожили б дуже коротке життя, підірвавши незрозумілу кількість енергії.
Це II тип. Тип I трохи рідше, і створюється, коли у вас дуже дивна ситуація з бінарними зірками.
Одна зірка в парі - білий карлик, давно мертвий залишок такої основної зірки, як наше Сонце. Супутником може бути будь-який інший тип зірки, наприклад червоний гігант, головна зірка послідовності або навіть інший білий карлик.
Важливо те, що вони досить близькі, щоб білий карлик міг вкрасти матерію у свого партнера і створити її, як задушлива ковдра потенційної вибухівки. Коли викрадена кількість сягає 1,4 рази більше маси Сонця, білий карлик вибухає як наднова і повністю випаровується.
Через це співвідношення 1,4 астрономи використовують наднови типу Іа як «стандартні свічки» для вимірювання відстаней у Всесвіті. Оскільки вони знають, з якою кількістю енергії вона підірвалася, астрономи можуть обчислити відстань до вибуху.
Ймовірно, є й інші, навіть більш рідкісні події, які можуть викликати наднови та ще більш потужні сплески гіпернових та гамма-променів. Можливо, це пов'язане зіткнення між зірками, білими карликами і навіть нейтронними зірками.
Як ви, напевно, чули, фізики використовують прискорювачі частинок для створення більш масивних елементів на Періодичній таблиці. Такі елементи, як унсептиум та унтрій. Для створення цих елементів в першу чергу потрібна величезна енергія, і вони тривають лише частку секунди.
Але в наднових ці елементи створювали б і багато інших. І ми знаємо, що в періодичній таблиці немає стабільних елементів, оскільки їх сьогодні немає. Супернова - це набагато краща речовина, яка є краначем, ніж будь-який прискорювач частинок, який ми могли собі уявити.
Наступного разу, коли ви почуєте історію про наднову, уважно слухайте, яка вона була надновою: тип I або тип II. Скільки маси мала зірка? Це допоможе вашій фантазії обернути ваш мозок навколо цієї дивовижної події.
