O supernovă este ceea ce se întâmplă atunci când o stea ajunge la sfârșitul vieții sale și explodează într-o izbucnire strălucitoare de lumină. Pentru scurt timp, supernovele pot depăși în strălucire galaxii întregi și radiază mai multă energie decât Soarele în întreaga sa viață. Ele sunt, de asemenea, principala sursă de elemente grele din univers. Potrivit NASA, supernovele sunt ”cele mai mari explozii care au loc în spațiu”.
Diferite civilizații antice au observat supernovele cu mult timp înaintea inventării telescoapelor în secolul al XVII-lea. Cea mai veche supernovă înregistrată a fost RCW 86, pe care astronomii chinezi au observat-o în anul 185 Î.Hr. Ei au consemnat că supernova a rămas pe cer timp de opt luni, potrivita NASA.
Nebuloasa Crabului, una dintre cele mai cunoscute supernove, a fost observată pentru prima dată de astronomii chinezi și coreeni, care au înregistrat explozia acestei stele în anul 1054. Este posibil ca această supernovă să fi fost observată și de indigenii americani, potrivit unor picturi rupestre descoperite în Arizona și New Mexico. Supernova care a format Nebuloasa Crabului a fost atât de strălucitoare încât astronomii de atunci o puteau vedea și în timpul zilei.
Alte supernove care au fost observate înainte de inventarea telescopului au apărut în anii 393, 1006, 1181, 1572 (studiată de faimosul astronom Tycho Brahe) și 1604.
Termenul de ”supernovă” a fost utilizat pentru prima dată de Walter Baade și Fritz Zwicky de la Observatorul Mount Wilson, care l-au folosit în legătură cu o explozie pe care au observat-o în galaxia Andromeda. Oamenii de știință au sugerat că supernovele se întâmplă atunci când stelele obișnuite se transformă în stele neutronice.
Când mor stelele?
În medie, o supernovă apare o dată la fiecare 50 de ani într-o galaxie de mărimea Căii Lactee, potrivit unui studiu al Agenției Spațiale Europene. Această înseamnă că o stea explodează la fiecare zece secunde undeva în univers, potrivit Departamentului de Energie din S.U.A.
În urmă cu circa 10 milioane de ani, un cluster de supernove a creat ”Bula Locală” (în limba engleză, Local Bubble), o bulă de gaz de forma unei alune, cu lungimea de 300 de ani-lumină, din mediul interstelar care înconjoară sistemul nostru solar.
Modul în care o stea moare depinde în mare parte de masa sa. De exemplu, soarele nostru nu are o masă suficientă pentru a exploda într-o supernovă.
O stea poate deveni supernovă în două moduri:
- supernovă de tip I: steaua acumulează materie de la o stea vecină până când reacțiile nucleare declanșează explozia;
- supernovă de tip II: steaua rămâne fără combustibil nuclear și intră în colaps din cauza propriei gravitații.
Telescopul Spațial Hubble a capturat cea mai detaliată imagine a Nebuloasei Crabului. | Foto: NASA/ESA, JEFF HESTER
Supernovele de tip II
Pentru ca o stea să explodeze sub forma unei supernove de tip II, ea trebuie să fie de câteva ori mai masivă decât Soarele (între 8 și 15 mase solare, conform estimărilor). La fel ca Soarele, steaua va rămâne fără hidrogen și heliu în nucleul său. Totuși, ea va avea suficientă masă și presiune pentru a se forma carbonul prin fuziune.
Apoi, în centrul stelei se acumulează elemente din ce în ce mai grele, iar steaua își formează mai multe straturi de materie (similar cu o ceapă), elementele mai ușoare fiind situate către exterior. După ce nucleul stelei depășește o anumită masă (numită limită Chandrasekhar), el începe să facă implozie. Din acest motiv, supernovele de tip II se mai numesc și supernove cu colaps al nucleului.
În cele din urmă, implozia expulzează materialul stelar în spațiu, formând supernova. Ceea ce mai rămâne este un obiect ultradens numit stea neutronică, ce conține masa soarelui într-un spațiu mic.
Există mai multe subcategorii de supernove de tip II, clasificate pe baza curbelor de lumină, care descriu modul în care intensitatea luminii se modifică în timp. Lumina supernovelor de tip II-L scade constant după explozie, în timp ce lumina supernovelor de tip II-P rămâne constantă pentru o perioadă mai lungă de timp înainte de a se diminua. Ambele supernove prezintă în spectru semnătura hidrogenului.
Stelele mult mai masive decât Soarele (de 20-30 de mase solare) nu devin supernove, ci se transformă în găuri negre.
Supernove de tip I
Supernovele de tip I nu prezintă semnătura hidrogenului în spectrul lor și se crede că își au originea în piticele albe dintr-un sistem binar. Pe măsură ce gazul provenit din steaua pereche se acumulează în pitica albă, aceasta este comprimată progresiv și, în cele din urmă, declanșează o reacție nucleară în interior care duce la o explozie cataclismică – o supernovă.
Supernovele de tip Ib și Ic suferă un colaps al nucleului la fel ca supernovele de tip II, însă ele își vor fi pierdut cea mai mare parte a stratului exterior de hidrogen până în acel moment.
Studierea supernovelor
Studiile recente au arătat că supernovele vibrează ca niște difuzoare uriașe și emit un vuiet audibil înainte de a exploda.
În 2018, oamenii de știință au surprins pentru prima dată o supernovă în timpul exploziei. În locul unei pete strălucitoare de lumină, astronomii au observat o explozie de raze X cu durata de cinci minute. Noua supernovă a fost denumită SN 2008D. Studiile ulterioare au arătat că supernova avea anumite proprietăți neobișnuite.
Sursa: Space.com.