Der er nogle få steder i universet, der trosser forståelse. Og supernovaer skal være de mest ekstreme steder, du kan forestille dig. Vi taler om en stjerne med potentielt dusinvis af gange størrelsen og massen af vores egen sol, der voldeligt dør i en fraktion af et sekund.
Hurtigere end det tager mig at sige ordet supernova, en komplet stjerne kollapser ind i sig selv, skaber et sort hul, danner de tættere elementer i universet og eksploderer derefter udad med energien fra millioner eller endda milliarder af stjerner.
Men ikke i alle tilfælde. Faktisk kommer supernovaer i forskellige varianter, der starter fra forskellige slags stjerner, ender med forskellige slags eksplosioner og producerer forskellige slags rester.
Der er to hovedtyper af supernovaer, Type I og Type II. Jeg ved, at dette lyder lidt imod intuitivt, men lad os starte med Type II først.
Dette er supernovaerne produceret, når massive stjerner dør. Vi har lavet et helt show om denne proces, så hvis du vil se den nu, kan du klikke her.
Men her er den kortere version.
Stjerner konverterer som bekendt brint til fusion i deres kerne. Denne reaktion frigiver energi i form af fotoner, og dette lystryk skubber mod tyngdekraften, der prøver at trække stjernen ind i sig selv.
Vores sol har ikke massen til at understøtte fusionsreaktioner med elementer ud over brint eller helium. Så når alt helium er opbrugt, stopper fusionsreaktionerne, og solen bliver en hvid dværg og begynder at køle ned.
Men hvis du har en stjerne med 8-25 gange solens masse, kan den smelte sammen med tungere elementer. Når det løber tør for brint, skifter det til helium, og derefter carbon, neon osv., Helt op i den periodiske tabel med elementer. Når det når jern, tager fusionsreaktionen dog mere energi, end den producerer.
De ydre lag af stjernen kollapser indad i en brøkdel af et sekund og detonerer derefter som en Type II supernova. Du sidder tilbage med en utrolig tæt neutronstjerne som rest.
Men hvis den oprindelige stjerne havde mere end cirka 25 gange solens masse, sker det samme kernekollaps. Men kraften i det materiale, der falder indad, kollapser kernen i et sort hul.
Ekstremt massive stjerner med mere end 100 gange solens masse eksploderer bare sporløst. Faktisk kort efter Big Bang var der stjerner med hundreder og måske endda tusindvis af solens masse af rent brint og helium. Disse monstre ville have levet meget korte liv, detonerer med en uforståelig mængde energi.
Disse er type II. Type I er lidt sjældnere og oprettes, når du har en meget mærkelig binærstjernesituation.
En stjerne i parret er en hvid dværg, den lange døde rest af en stjerne i hovedsekvensen som vores sol. Ledsageren kan være enhver anden type stjerne, ligesom en rød kæmpe, hovedsekvensstjerne eller endda en anden hvid dværg.
Det, der betyder noget, er, at de er tæt nok på, at den hvide dværg kan stjæle stof fra sin partner og opbygge det som et kvælende tæppe af potentiel eksplosivitet. Når den stjålne mængde når 1,4 gange solens masse, eksploderer den hvide dværg som en supernova og fordamper fuldstændigt.
På grund af dette 1,4-forhold bruger astronomer type Ia-supernovaer som "standardlys" til at måle afstande i universet. Da de ved, hvor meget energi det detonerer med, kan astronomer beregne afstanden til eksplosionen.
Der er sandsynligvis andre, endnu mere sjældne hændelser, der kan udløse supernovaer, og endnu mere kraftfulde hypernovaer og gammastråler. Disse involverer sandsynligvis kollisioner mellem stjerner, hvide dværge og endda neutronstjerner.
Som du sandsynligvis har hørt, bruger fysikere partikelacceleratorer til at skabe mere massive elementer på det periodiske system. Elementer som ununseptium og ununtrium. Det kræver enorm energi at skabe disse elementer i første omgang, og de varer kun i en brøkdel af et sekund.
Men i supernovaer ville disse elementer blive skabt og mange andre. Og vi ved, at der ikke er nogen stabile elementer længere op i den periodiske tabel, fordi de ikke er her i dag. En supernova er en langt bedre materie cruncher end nogen partikelaccelerator, vi nogensinde kunne forestille os.
Næste gang du hører en historie om en supernova, skal du lytte nøje til, hvilken slags supernova det var: Type I eller Type II. Hvor meget masse havde stjernen? Det hjælper din fantasi med at ombryde din hjerne omkring denne fantastiske begivenhed.
