|
Wybuchy gwiazd
Supernowych to jedne z najbardziej spektakularnych zjawisk
występujących we Wszechświecie. Skala zniszczenia, jakie powodują
te zjawiska, jest tak potężna, że trudno sobie to wyobrazić.
Dlatego fascynują one nie tylko naukowców, ale i całą rzeszę
amatorów astronomii.
Słowo
"Supernowa" (łac. Supernova) zbudowane jest z dwóch
członów: „nova” oznacza nową gwiazdę pojawiającą się na
sferze niebieskiej; a przedrostek "super" stanowi
wyróżnienie „zwykłych” nowych, będącymi również gwiazdami
zwiększającymi swą jasność, jednak w znacznie mniejszym stopniu i
z innej przyczyny.
Wydaje się, że
na przestrzeni wieków obserwowano zaledwie kilka wybuchów
Supernowych w naszej Galaktyce. Pierwsza z gwiazd, co do której
nie ma wątpliwości, że była Supernową, rozbłysła w 185 roku n.e. w
gwiazdozbiorze Centaura. Zaobserwowano ją z Chin i była
prawdopodobnie najjaśniejszym po Księżycu obiektem na nocnym
niebie, a widziano ją przez mniej więcej 20 miesięcy. Kolejne
wybuchy miały miejsce w latach 386, 392, 1006, 1054, 1181, 1572 i
1604 r. Warto dodać, że prawdopodobnie 11000 lat temu widziana
była na Ziemi Supernowa tak jasna jak Księżyc. Pojawiła się w
gwiazdozbiorze Żagla na południowym niebie.
Pierwszą Supernową odkrytą wizualnie w innej galaktyce była
S And (SN1885). Odkrycia dokonał Ernst Hartwig z Obserwatorium w
Tartu (Estonia) 20 sierpnia 1885 roku. Gwiazda była typu Ia i
osiągnęła jasność 5,8 mag. i w ciągu pięciu lat osłabła do 16 mag.
S And jest jedyną zaobserwowaną do tej pory supernową w galaktyce
M31.
Wkrótce rozwój technik astronomicznych przyczynił się do
odkrywania coraz większej ilości wybuchów Supernowych w innych
galaktykach. Próbując wyjaśnić ich pochodzenie, astronomowie
podzielili je ze względu na występowanie różnych linii
absorpcyjnych w ich widmie. Klasyfikacja SNE po raz pierwszy
została wprowadzona w 1941 r., a w późniejszym czasie rozwinięta.
Głównym kryterium jest występowanie w widmie linii wodoru. Jeśli
widmo Supernowej zawiera ślady tego pierwiastka zalicza się ją do
typu II, w przeciwnym wypadku – do typu I.
Klasyfikacja Supernowych:
-
Typ Ia - linie
Si II na 615,0 nm
-
Typ Ib - linie
He I na 587,6 nm
-
Typ Ic - słabe
lub brak linii He
Typ Ia
Określanie
Supernowej nie oznacza bynajmniej narodziny nowej gwiazdy, lecz...
jej śmierć. Supernowe typu Ia powstają, gdy gwiazda będąca białym
karłem ściąga na siebie materię z towarzyszącej gwiazdy,
najczęściej czerwonego olbrzyma. Zjawisko zachodzi do czasu, gdy
jego masa przekroczy tzw. granicę Chandrasekhara (tj. ok. 1,4 masy
Słońca). Wzrost ciśnienia powoduje wzrost temperatury gwiazdy. W
pewnym momencie następuje zapłon reakcji termojądrowych, a
uwolniona wówczas energia powoduje, że cała gwiazda gwałtownie
eksploduje, wywołując falę uderzeniową rozchodzącą się z
prędkością około 10 000 km/s. Następuje również ogromny wzrost
jasności gwiazdy, niejednokrotnie świeci ona wtedy jaśniej niż
cała galaktyka.
Eksplozje supernowych typu Ia uwalniają najwięcej energii
spośród wszystkich znanych rodzajów Supernowych. W przeciwieństwie
do innych Supernowe tego typu odkrywane są we wszystkich typach
galaktyk.
Typ Ib i Ic
Eksplozje
tego rodzaju są podobne do Supernowych II typu. Prawdopodobnie
powodowane są przez masywne gwiazdy, które wskutek silnego wiatru
gwiazdowego lub interakcji z towarzyszem przed wyczerpaniem całego
paliwa jądrowego zdążyły utracić większość warstw zewnętrznych.
Supernowe typu Ib są przypuszczalnie efektem zapadania się gwiazdy
Wolfa-Rayeta.
Typ II
Do wybuchu
Supernowej typu II dochodzi w przypadku gwiazd o masie większej
niż 9 mas Słońca. Gwiazdy takie przed przejściem w etap wybuchu
mają strukturę warstwową, jądro złożone jest z żelaza, kobaltu i
niklu, otoczone coraz to lżejszymi pierwiastkami, takimi jak
krzem, neon, węgiel, tlen, hel i wodór. Gdy żelazowe jądro
przekroczy masę 1,4 masy Słońca (czyli osiągnie granicę
Chandrasekhara), zaczyna się zapadać wskutek działania sił
grawitacji, zewnętrzne warstwy opadają z dużą szybkością na
sprężyste jądro i ulegają gwałtownemu odbiciu na zewnątrz. Właśnie
ten moment jest nazywany wybuchem Supernowej. Gwiazda, w
zależności od swojej początkowej masy, kończy swój żywot jako
gwiazda neutronowa lub czarna dziura.
Poszukiwania
Supernowych
Pionierem amatorskich odkryć supernowych w innych
galaktykach jest Australijczyk Robert Evans Na początku lat
80-tych ubiegłego wieku rozpoczął wizualne poszukiwania
Supernowych za pomocą 25-cm teleskopu Newtona. Evans dokonuje
zazwyczaj od 10 000 do 15 000 obserwacji rocznie, przeglądając
około 1 000 galaktyk o jasności od 10 do 13 mag.
Evans jest mistrzem w swojej dziedzinie, podczas przeglądów
galaktyk poświęca nie więcej niż 30 sekund na każdą galaktykę i
pamięta pola wokół wszystkich obserwowanych galaktyk. Swój sukces
zawdzięcza przede wszystkim brakowi konkurencji w latach 80-tych
na południowej półkuli.
Z początkiem lat 90-tych Berkeley rozpoczął
pionierskie poszukiwania supernowych przy pomocy automatycznych
programów poszukiwania supernowych, przy pomocy kamer CCD. Ta dziś
powszechnie stosowana metoda umożliwiła niemal masowe odkrywanie
dużo słabszych supernowych, obecnie odkrywa się ich około 300-tu w
ciągu roku. |
