Supernova
En supernova är explosionen av en jättestjärna. Den inträffar vanligtvis när kärnfusionen inte kan hålla kärnan uppe mot sin egen gravitation. Kärnan kollapsar och exploderar.
De största supernovorna kallas hypergiganter och de mindre supergiganter. De är massiva: på grund av gravitationen förbrukar de sin energi mycket snabbt. Normalt sett lever de bara i några miljoner år.
Under explosionen kan den totala energi som supernovor utstrålar kortvarigt överträffa hela galaxens produktion. De avger energi som motsvarar energin under hela livstiden för en solliknande stjärna. Explosionen blåser bort sitt stjärnmaterial från stjärnan med hastigheter på upp till 30 000 km/s eller 10 % av ljusets hastighet. Detta driver en chockvåg in i det omgivande interstellära mediet. Detta sveper upp ett expanderande skal av gas och stoft som vi ser som en supernovarest. Efter explosionen blir det som återstår ett svart hål eller en neutronstjärna.
De flesta stjärnor är små och exploderar inte. De blir kallare och mindre och blir vita dvärgstjärnor.
Supernovaexplosioner inträffar sällan. I vår egen galax, Vintergatan, inträffade den sista supernovan år 1604. Vi kan se supernovor även i andra galaxer. Varje år ser vi 300 supernovor i andra galaxer, eftersom det finns så många galaxer. Ibland är de ljusare än hela resten av galaxen.
Typer
Supernovor brukar delas in i supernovor av typ I och typ II.
Supernovor av typ I har absorptionslinjer som visar att de inte innehåller väte. Supernovor av typ Ia är mycket ljusstarka under en kort tid. Sedan blir de mycket snabbt mindre ljusstarka. Supernovor av typ Ia uppstår när en vit dvärgstjärna kretsar kring en stor stjärna. Ibland suger den vita dvärgstjärnan materia från den stora stjärnan. När den vita dvärgen blir ungefär 1,4 gånger solens massa kollapsar den. Detta ger upphov till mycket energi och ljus, vilket är anledningen till att supernovor är mycket ljusstarka. Typ 1a har i stort sett samma ljusstyrka. Detta gör att de kan användas som ett sekundärt standardljus för att mäta avståndet till sina värdgalaxer.
Supernovor av typ II har absorptionslinjer som visar att de innehåller väte. En stjärna måste ha minst 8 gånger och högst 40-50 gånger solens massa för att genomgå denna typ av explosion.
I en stjärna som solen omvandlas väte till helium genom kärnfusion. I mycket stora stjärnor omvandlas helium till syre och så vidare. Stjärnan smälter allt högre massor av grundämnen, upp genom det periodiska systemet tills en kärna av järn och nickel bildas. Fusionen av järn eller nickel ger ingen nettoenergiproduktion, så ingen mer fusion kan äga rum. Men kärnans kollaps är så snabb (ca 23 % av ljusets hastighet) att en enorm chockvåg uppstår. Den extremt höga temperaturen och det extremt höga trycket varar tillräckligt länge för ett kort ögonblick då grundämnen som är tyngre än järn produceras. Beroende på stjärnans ursprungliga storlek bildar resterna av kärnan en neutronstjärna eller ett svart hål.
Supernovor och livet
Utan supernovor skulle det inte finnas något liv på jorden. Detta beror på att många av de kemiska grundämnena skapades i supernovaexplosioner. Dessa kallas "tunga grundämnen". Tunga grundämnen behövs för att skapa levande varelser. Supernovan är det enda sättet att skapa tunga grundämnen. Andra grundämnen skapades genom fusion i stjärnor. Tunga grundämnen behöver mycket hög temperatur och högt tryck för att bildas. I en macho supernovaexplosion är temperaturen och trycket så höga att tunga grundämnen kan bildas. Forskarna kallar detta för supernovas nukleosyntes.
Det kan vara farligt om en supernova exploderar mycket nära jorden. Explosionen är mycket stor och många typer av farlig strålning bildas. Men vi behöver inte vara rädda. Det är bara mycket stora stjärnor som kan explodera som supernovor. Det finns inga tillräckligt stora stjärnor i närheten av jorden och om det fanns skulle det ta miljontals år innan det hände.
Viktiga supernovor
SN 1572 sågs av Tycho Brahe. Denna supernova hjälpte astronomerna att lära sig att saker i rymden kan förändras. SN 1604 sågs av Johannes Kepler. Det var den sista supernovan som var tillräckligt nära för att kunna ses från jordens norra halvklot utan teleskop. SN 1987A är den enda supernova som är så nära att forskarna kunde hitta neutriner från den. SN 1987A var också tillräckligt ljusstark för att kunna ses utan teleskop. Människor på södra halvklotet såg den.
Effekter på jorden
Jorden har spår av tidigare supernovor. Spår av radioaktivt järn-60, en stark indikator på supernovarester, finns begravda i havsbottnen över hela världen.
Den "lokala bubblan" är ett område med varm gas som växer i luften och är 600 ljusår stort. Den omger solsystemet och dominerar vårt stjärnområde. Den bildades av över ett dussin supernovor som exploderade i en närliggande rörlig stjärnklump. Detta skedde för mellan 2,3 miljoner och 1,5 miljoner år sedan. Detta motsvarar ungefär början på de pleistocena istiderna. Sambandet kan vara slumpmässigt.
Relaterade sidor
Frågor och svar
F: Vad är en supernova?
S: En supernova är explosionen av en jättestjärna som inträffar när dess kärnfusion inte kan hålla kärnan mot sin egen gravitation, vilket gör att den kollapsar och exploderar.
F: Vilken typ av stjärnor skapar supernovor?
S: De största stjärnorna som skapar supernovor är hypergiganter och de mindre är supergiganter.
F: Hur mycket energi avger supernovor?
S: Supernovor avger energi som motsvarar energin under hela livstiden för en solliknande stjärna. De utstrålar också en total energi som kortvarigt överglänser hela galaxens produktion.
F: Hur snabbt färdas material från stjärnan under en explosion?
S: Under en explosion färdas material från stjärnan med hastigheter på upp till 30 000 km/s eller 10 % av ljusets hastighet.
F: Vad händer efter en explosion?
S: Efter explosionen blir det som blir kvar antingen ett svart hål eller en neutronstjärna.
F: Exploderar de flesta stjärnor som supernovor?
Svar: Nej, de flesta stjärnor är små och exploderar inte som supernovor. Efter sin röda jättefas blir de kallare och mindre och blir istället vita dvärgstjärnor.
F: När såg man senast en supernova i vår egen galax, Vintergatan?
S: Sista gången människor såg en supernova i vår egen galax, Vintergatan, var år 1604.
