Pārnova
Supernova ir milzīgas zvaigznes eksplozija. Tas parasti notiek, kad kodolsintēze nespēj noturēt kodolu pret savu gravitāciju. Kodols sabrūk un eksplodē.
Lielākās supernovas sauc par hiperģiantiem, bet mazākās - par superģantiem. Tās ir masīvas: gravitācijas dēļ tās ļoti ātri patērē savu enerģiju. Parasti tās dzīvo tikai dažus miljonus gadu.
Sprādziena laikā kopējā supernovu izstarotā enerģija uz īsu brīdi var pārspēt visu galaktikas jaudu. Tās izstaro enerģiju, kas līdzvērtīga Saulei līdzīgas zvaigznes dzīves ilgumam. Sprādziena laikā zvaigžņu materiāls tiek izspridzināts prom no zvaigznes ar ātrumu līdz 30 000 km/s jeb 10 % no gaismas ātruma. Tas rada triecienviļņus apkārtējā starpzvaigžņu vidē. Tas izmet augošas gāzes un putekļu apvalku, ko mēs redzam kā supernovas atliekas. Pēc sprādziena tas, kas paliek, kļūst par melno caurumu vai neitronu zvaigzni.
Lielākā daļa zvaigžņu ir mazas un nesprāgst. Tās kļūst vēsākas un mazākas, un tās kļūst par baltajiem rūķīšiem.
Supernovu sprādzieni notiek reti. Mūsu galaktikā, Piena Ceļā, pēdējā supernova notika 1604. gadā. Supernovas varam novērot arī citās galaktikās. Katru gadu mēs redzam 300 supernovu citās galaktikās, jo galaktiku ir ļoti daudz. Dažreiz tās ir spilgtākas nekā visas pārējās galaktikas.
Veidi
Supernovas parasti iedala I un II tipa supernovās.
I tipa supernovām ir absorbcijas līnijas, kas liecina, ka tajās nav ūdeņraža. Ia tipa supernovas ir ļoti spilgtas uz īsu laiku. Pēc tam tās ļoti ātri kļūst mazāk spilgtas. Ia tipa supernovas notiek, kad baltais punduris riņķo ap lielu zvaigzni. Dažreiz baltais punduris izsūc matēriju no lielās zvaigznes. Kad baltā rūķīša masa kļūst aptuveni 1,4 reizes lielāka par Saules masu, tā sabrūk. Tas rada daudz enerģijas un gaismas, tāpēc supernovas ir ļoti spilgtas. 1.a tipam lielākoties ir tāds pats spilgtums. Tas ļauj tās izmantot kā sekundārās standarta sveces, lai izmērītu attālumu līdz to saimnieka galaktikām.
II tipa supernovām ir absorbcijas līnijas, kas liecina, ka tajās ir ūdeņradis. Zvaigznes masai jābūt vismaz 8 reizes un ne vairāk kā 40-50 reizes lielākai par Saules masu, lai notiktu šāda veida sprādziens.
Tādās zvaigznēs kā Saule kodolsintēzes procesā ūdeņradis pārvēršas hēlā. Ļoti lielās zvaigznēs hēlijs pārvēršas skābeklī utt. Zvaigznes kodolsadalās ar aizvien lielākas masas elementiem, sākot no periodiskās sistēmas, līdz veidojas dzelzs un niķeļa kodols. Dzelzs vai niķeļa kodolsintēze nerada neto enerģiju, tāpēc kodolsintēze vairs nevar notikt. Taču kodola sabrukums ir tik straujš (aptuveni 23 % no gaismas ātruma), ka rodas milzīgs triecienvilnis. Ārkārtīgi augstā temperatūra un spiediens ilgst pietiekami ilgi, lai uz īsu brīdi rastos elementi, kas ir smagāki par dzelzi. Atkarībā no sākotnējā zvaigznes lieluma kodola atliekas veido neitronu zvaigzni vai melno caurumu.
Supernovas un dzīvība
Bez supernovām uz Zemes nebūtu dzīvības. Tas ir tāpēc, ka daudzi ķīmiskie elementi ir radušies supernovu eksplozijās. Tos sauc par "smagajiem elementiem". Smagie elementi ir nepieciešami, lai radītu dzīvas būtnes. Supernova ir vienīgais veids, kā var rasties smagie elementi. Pārējie elementi ir radušies kodolsintēzes rezultātā zvaigznēs. Smago elementu veidošanai ir nepieciešama ļoti augsta temperatūra un spiediens. Mačo supernovas sprādzienā temperatūra un spiediens ir tik augsti, ka smagie elementi var veidoties. Zinātnieki to sauc par supernovas nukleosintēzi.
Tas varētu būt bīstami, ja supernovas eksplozija notiktu ļoti tuvu Zemei. Sprādziens ir ļoti liels, un veidojas daudz bīstamu starojuma veidu. Taču mums nav jābaidās. Tikai ļoti lielas zvaigznes var eksplodēt kā supernovas. Zemes tuvumā nav pietiekami lielu zvaigžņu, un, ja tādas būtu, tad būtu nepieciešami miljoniem gadu, lai tas notiktu.
Svarīgas supernovas
SN 1572 novēroja Tiho Brahe. Šī supernova palīdzēja astronomiem uzzināt, ka lietas kosmosā var mainīties. SN 1604 novēroja Johannes Keplers. Tā bija pēdējā supernova, kas bija pietiekami tuvu, lai to varētu redzēt no Zemes ziemeļu puslodes bez teleskopa. SN 1987A ir vienīgā supernova, kas ir tik tuvu, ka zinātnieki varēja atrast tās radītos neitrīnus. SN 1987A bija arī pietiekami spilgta, lai to varētu redzēt bez teleskopa. To redzēja cilvēki dienvidu puslodē.
Ietekme uz Zemi
Uz Zemes patiešām ir pagātnes supernovu pēdas. Radioaktīvā dzelzs-60, kas ir spēcīgs supernovas atlūzu indikators, pēdas ir saglabājušās jūras dibenā visā pasaulē.
"Vietējais burbulis" ir karstas gāzes balons, kura diametrs ir 600 gaismas gadu. Tas ieskauj Saules sistēmu un dominē mūsu zvaigžņu tuvumā. Tas veidojās, vairāk nekā ducim supernovu uzsprāgstot netālu esošajā kustīgajā zvaigžņu kūlī. Tas notika pirms 2,3 miljoniem līdz 1,5 miljoniem gadu. Tas aptuveni sakrīt ar pleistocēna ledus laikmeta sākumu. Iespējams, šī saistība ir nejauša.
Saistītās lapas
Jautājumi un atbildes
Jautājums: Kas ir supernova?
A: Supernova ir milzīgas zvaigznes sprādziens, kas notiek, kad kodolsintēze nespēj noturēt kodola kodolu pret savu gravitāciju, izraisot tā sabrukumu un eksploziju.
J: Kāda veida zvaigznes rada supernovas?
A: Lielākās zvaigznes, kas rada supernovas, ir hiperģanti, bet mazākas - superģanti.
J: Cik daudz enerģijas izstaro supernovas?
A: Supernovas izstaro enerģiju, kas ir vienāda ar Saulei līdzīgas zvaigznes mūža ilgumu. Tās izstaro arī kopējo enerģiju, kas īslaicīgi pārspēj visu galaktikas jaudu.
J: Cik ātri sprādziena laikā pārvietojas materiāls no zvaigznes?
A: Sprādziena laikā materiāls no zvaigznes pārvietojas ar ātrumu līdz 30 000 km/s jeb 10 % no gaismas ātruma.
J: Kas notiek pēc sprādziena?
A: Pēc sprādziena tas, kas paliek, kļūst vai nu par melno caurumu, vai par neitronu zvaigzni.
Vai lielākā daļa zvaigžņu eksplodē kā supernovas?
A: Nē, lielākā daļa zvaigžņu ir mazas un nesprāgst kā supernovas. Pēc sarkanā milža fāzes tās kļūst aukstākas un mazākas, un tā vietā tās kļūst par baltajiem pundurzvaigznēm.
J: Kad pēdējo reizi cilvēki redzēja supernovu mūsu galaktikā, Piena Ceļā?
A: Pēdējo reizi supernovu mūsu galaktikā, Piena Ceļā, cilvēki redzēja 1604. gadā.
