Supernova

Ovaj članak je o velikoj eksploziji zvijezde. Za telekomunikacijske operatere, pogledajte *supernova.

Kombinovana slika ostatka Keplerove supernove SN 1604. Opis slike je na dnu članka. (Original slike ima 6,000 × 4,800 piksela, i veličinu od 4.23 MB)

Obrazovni video eksplozije supernove, autor NASA

Supernova je velika eksplozija zvijezde pri kojoj se oslobađa dovoljno energije da supernova svojim sjajem zasjeni ostatak galaksije. To su "nove" (od latinske riječi za nov) jer se antičkim astronomima koji nisu imali teleskope činilo da su to nove zvijezde).

Pored energije elektromagnetnog zračenja, mnogo više energije se oslobodi u vidu kinetičke energije čestica i neutrina. Supernova se događa kada masivna zvijezda potroši svoje nuklearno gorivo, pri čemu jezgro postaje nestabilno, pa kolapsira.

Slična ovoj pojavi je nova, koja se od supernove razlikuje po tome što se eksplozija zvijezde može desiti više puta. Pri tome se ne radi o eksploziji cijele zvijezde, nego samo njenog vanjskog sloja, koji obično iznosi oko stohiljaditog dijela mase zvijezde. Po završetku nove, sjaj zvijezde se vraća na uobičajeni nivo.

Prema teorijskim izučavanjima, eksplozije supernova su uzrokovane jednim od dva razloga: iznenadnim ponovnim paljenjem nuklearne fuzije u degenerisanoj masivnoj zvijezdi ili iznenadnim gravitacionim kolapsom jezgra zvijezde. Njen sjaj se ne vraća na prijašnji nivo, nego od zvijezde preostaje samo neutronska zvijezda (pulsar) ili zvijezda kolapsira u crnu rupu, ako joj je masa prije supernove bila veća od najmanje trostruke mase Sunca.

Učestalost

Supernove se ne pojavljuju često. Samo jedna od stotinu zvijezda sposobna je eksplodirati kao supernova. Samo su rijetke od njih u konačnoj fazi svog životnog vijeka, a još su rjeđe dovoljno blizu da bi se mogle vidjeti kao neuobičajeno blistave zvijezde. (Prije nego je izmišljen teleskop samo se izvanredno blistava zvijezda mogla nametnuti pažnji posmatrača kao nešto što se pojavilo tamo gdje prije nije bilo vidljive zvijezde.) Ipak, supernove se mogu pojaviti, a u prošlosti se to već događalo.

Historija

Prvo otkriće

Prvu od njih spomenuo je grčki astronom Hiparh (190–120. p. n. e.). Prva značajna supernova koja se pojavila na nebu u historijskim vremenima pokazala se 4. jula 1054. Tu supernovu iz 1054, primijetili su kineski i arapski astronomi. Ta supernova pojavila se kao nova zvijezda, blješteći u sazviježđu Bika toliko da je nadmašila sjaj Venere. Ništa na nebu nije bilo sjajnije od nje, izuzev Sunca i Mjeseca. Bila je tako blistava da se mogla vidjeti u razdoblju od 23 dana. Nakon 23 dana svjetlost je počela slabiti, te je nakon 653 dana postala suviše tamna da bi se mogla vidjeti golim okom.

Na mjestu koje su stari grčki astronomi označili kao područje tog neobičnog pojavljivanja zvijezde, danas se nalazi nemiran oblak plina nazvan "Rak" ili "Rakova maglina", prečnika oko 13 svjetlosnih godina. Švedski astronom Knut Lundmark prvi je 1921. napomenuo da bi to mogao biti preživjeli ostatak supernove iz 1054. Plinovi Rakove nebule još se kreću prema vani, brzinom koja izračunata unazad, pokazuje da se eksplozija koja ih pokreće dogodila otprilike baš u vrijeme pojave nove zvijezde.

Ova supernova nije odaslala na Zemlju više od stomilionitog dijela svjetlosti Sunca, a to teško da je dovoljno za bilo kakvo djelovanje na ljudska bića, posebno, jer je na tom nivou ostala samo nekoliko sedmica. Iako je svjetlost supernove iz 1054. bila slaba u poređenju sa Suncem, ona je u prvim sedmicama eksplozije mogla nadmašiti (vidi apsolutna magnituda) Sunce svojom proizvodnjom rendgenskog i kosmičkog zračenja usmjerenog na Zemlju.

Nije bitna samo ukupna svjetlost, već i njena distribucija. Naše Sunce oslobađa vrlo aktivno zračenje u obliku X-zraka, ali supernova ima mnogo veći postotak svoje energije zračenja u istom području elektromagentnog spektra. To isto vrijedi i za kosmičke zrake, koje su još jedan oblik visokoenergetskog zračenja.

Rakova maglina je udaljena oko 6.500 svjetlosnih godina. Supernova, sa znatno jačim sjajem, pojavila se 1006. Prema izvještajima kineskih posmatrača, činilo se da je, vjerovatno, bila čak sto puta sjajnija od Venere, uz odgovarajuću količinu svjetlosti punog Mjeseca. Spominje se čak i u nekoliko evropskih hronika. Bila je udaljena samo 4.000 svjetlosnih godina.

Nakon 1054, na našem su nebu bile samo dvije vidljive supernove. Godine 1572, pojavila se u sazviježđu Kasiopeja supernova koja je bila gotovo tako blistava kao ona iz 1054., ali bila je i dalje u svemiru. Konačno, jedna supernova javila se u sazviježđu Zmija 1604. Bila je znatno manje blistava od ostale tri spomenute, ali također i znatno udaljenija.

Neke supernove mogle su se pojaviti u našoj galaksiji i nakon 1604, te ostati nevidljive, skrivene iza prostranih oblaka prašine i plina koji zabrtvljuju vanjske rubove galaksije. No, ostatke supernova možemo otkriti u obliku prstenova prašine i plina, kao što je npr. Rakovica, ali obično rjeđih i širih, koji nagovještavaju supernove koje su eksplodirale ostavši nezapažene, zato što su bile sakrivene ili su se desile davno unatrag u vremenu.

Snopovi plina, otkriveni emitiranjem mikrotalasa, poznati su pod nazivom Cassiopeia A (3C 461) za koju se smatra da je mjesto ostatka supernove otkrivene između 1947. i 1948, što je potvrđeno tek 1950. Cassiopeia A je udaljena oko 9.000 svjetlosnih godina i najjači je izvor radiotalasa u našoj galaksiji.

Jedna supernova spektakularnija od svih koje su se vidjele u historijskim vremenima bljesnula je na nebu možda prije 11.000 godina, u vrijeme kada su se, u nekim dijelovima svijeta, ljudska bića nalazila pred skorim otkrivanjem ratarstva. Danas je od te supernove ostao plašt plina u sazviježđu Jedro koji je 1939. prvi otkrio astronom Otto Struve (1897–1963). Omotač je poznat po imenu Gumova maglina, prema australijskom astronomu Colinu S. Gumu koji ga je prvi podrobno proučavao u 1950-im.

Centar omotača udaljen je od nas samo 1.500 svjetlosnih godina. To znači da je, od svih poznatih supernova, ta eksplodirala najbliže nama. Jedan rub tog gasovitog plašta, koji se još širi i stanjuje, udaljen je od nas samo 300 svjetlosnih godina. Do nas bi mogao doći za otprilike 4.000 godina, ali tada će to biti tako rijetko raspršena materija da nas neće moći pogoditi na značajniji način. Kada je ta obližnja supernova eksplodirala, na svom vrhuncu nekoliko dana mogla je biti tako sjajna kao puni Mjesec, pa možemo zavidjeti onim prahistorijskim ljudima koji su bili svjedoci tog veličanstvenog prizora.

Opis slike Keplerove supernove SN 1604

Kombinovana slika ostataka Keplerove supernove je sačinjena od slika napravljenih X-zracima, kao i slika iz optičkog i infracrvenog spektra. Devetog oktobra 1604, posmatrači neba, uključujući astronoma Johannes Keplera, su na zapadnom nebu primijetili "novu zvijezdu" koja se u sjaju nadmetala sa bliskim planetama. "Keplerova supernova" je bila posljednja supernova koja je eksplodirala u našoj galaksiji Mliječni put. Tada su se posmatrači pri studiranju služili samo svojim vidom, jer teleskop nije još postojao. Sada su se astronomi poslužili trima velikim opservatorijama da bi analizirali ostatke supernove u različitim vrstama zraka. Kodovi boje (Energija):

• plava: X-zrake (4–6 keV), opservatorija "Chandra X-ray"
• zelena: X-zrake (0,3–1,4 keV), opservatorija "Chandra X-ray"; niskoenergetske X-zrake su znak vrućih ostataka eksplodirajuće zvijezde.
• žuta: optički zraci, Hubble Space Telescope; okom vidljivi snimak otkriva gas koji ima temperaturu od 10.000 stepeni celzijusa.
• crvena: Infracrveni snimak sa "Spitzer space telescope"; Infracrveni snimak naglašava mikroskopski male čestice prašine.

ASASSN-15lh

Najsjajnija zabilježena supernova ASASSN-15l do sada (januar 2016) otkrivena je 15. januara 2016, na Kavli institutu astronomije i astrofizike u Pekingu. Tim astronoma, koji je predvodio Subo Dong, izmjerio je jačinu njenog sjaja koja iznosi oko 500 milijardi naših Sunaca. Smatra se da je nastala iz divovske zvijezde.

Također pogledajte

• Nova
• Patuljasta nova
• Kvazar
• Zvijezda
• Evolucija zvijezda
• SN 2006gy

Vanjski linkovi

• Zabilježen rekord koji objašnava ekstremnu jačinu eksplozije supernova Arhivirano 27. 1. 2016. na Wayback Machine (en)
• Katalog supernova (en)
• Spisak supernova (en)
• Naučnici posmatrali supernovu u akciji (en)