Supernowe

supernowa SN1994 D w galaktyce NGC4526

W całej historii obserwacji astronomicznych tylko 6 wybuchów gwiazd supernowych dało się zaobserwować gołym okiem. W 1054 roku po wybuchu supernowej pojawiła się na naszym ?niebie? mgławica Krab. Wybuch z 1604 roku był widoczny przez trzy tygodnie nawet w dzień. W obszarze wielkiego Obłoku Magellana wybuch zdarzył się w 1987 roku. Ale ta supernowa była oddalona od Ziemi o 169000 lat świetlnych, więc była słabo widoczna.

Pod koniec sierpnia 2011 roku astronomowie odkryli supernową, zaledwie kilka godzin po jej wybuchu. Jest to najbliższy nam obiekt tego typu odkryty w przeciągu ostatnich 25 lat. Większość supernowych znajduje się w odległości co najmniej jednego miliarda lat świetlnych od Ziemi. Tym razem biały karzeł eksplodował zaledwie 21 milionów lat świetlnych od nas. Przez to wybuchającą gwiazdę można dostrzec już za pomocą lornetki lub małego teleskopu w Galaktyce Wiatraczek (M101), położonej z naszego punktu widzenia w okolicy Wielkiego Wozu.

Bardzo mało gwiazd ginie w tak gigantycznej eksplozji. Większość gaśnie spokojnie. Gwiazda, która może być supernową musi być dziesięć do dwudziestu razy masywniejsza od naszego Słońca. Są dość duże. Takie gwiazdy maja duży zapas masy i mogą osiągnąć wysokie temperatury rdzenia, a dzięki temu ?stworzyć? cięższe pierwiastki.

Na początku lat 30. XX wieku astrofizyk Fritz Zwicky zajął się zagadkowymi błyskami światła, obserwowanymi od czasu do czasu na niebie. Doszedł do wniosku, że gdy gwiazda się zapadnie i osiągnie gęstość porównywalną do jądra atomowego, to powstanie gęsty rdzeń, w którym elektrony ze ?zmiażdżonych? atomów trafią do jąder tworząc neutrony. Tak powstanie gwiazda neutronowa. Jedna łyżka stołowa rdzenia gwiazdy neutronowej waży 90 miliardów kilogramów. W wyniku tego kolapsu powstanie ogromna ilość energii, która zostaje gwałtownie uwolniona. Zwicky nazwał te eksplozje supernowymi.

Uwolnienie energii podczas wybuchu jest tak duże, że przez parę dni po eksplozji przekracza jego wartość dla całej galaktyki. Po wybuchu pozostaje szybko rozprzestrzeniająca się zewnętrzna otoczka przekształcająca się w mgławicę planetarną i pulsar, gwiazda barionowa (neutronowa) lub czarna dziura.Utworzona w ten sposób mgławica ulega całkowitemu zniszczeniu po kilkudziesięciu tysiącach lat.

Ale jeśli po wybuchu supernowej pozostanie masa rdzenia 1,4 do 3 razy większa od masy Słońca, to zapada się on nadal i istnieje jako gwiazdą neutronową. Gwiazdy neutronowe wirują (na ogół) wiele razy na sekundę, uwalniając ogromne ilości energii w postaci fal radiowych, promieniowania rentgenowskiego i promieniowania gamma.. Jeśli masa rdzenia jest dostatecznie duża to kolaps rdzenia trwa wiecznie. W wyniku tego powstaje czarna dziura. Wyrzucony w przestrzeń materiał otoczki i rdzenia supernowej rozszerza się w płaszcz nazywany pozostałością po supernowej. Zderzając się z otaczającymi chmurami gazu tworzy czoło fali uderzeniowej i uwalnia energię. Obłoki te świeca w widzialnym obszarze fal, będąc wdzięcznym, bo kolorowym, obiektem dla astrografów.

Potwierdzenie istnienia gwiazd neutronowych otrzymano dopiero w 1968 roku.