ابرنواختر چیست؟ یک ابرنواختر یا سوپرنوا در بیشتر موارد، انفجار فاجعه‌بار یک ستاره با جرم بالا در پایان عمرش است. یک ابرنواختر در زمان انفجار آنقدر نور و انرژی های دیگر را تولید می کند که می تواند از یک کهکشان نیز بیشتر نور تولید کند.
در مطلب “سوالات متداول نجومی” به این پرسش پاسخ دادیم که ابرنواختر ها چه انواعی دارند و چگونه ایجاد می‌شوند. حال در این مطلب سعی می کنیم این موضوع را با دقت بیشتری توضیح دهیم.
همچنین در مطلب “ستاره چیست؟” توضیح دادیم که بزرگترین ستاره ها کوتاه ترین عمر را دارند زیرا سوخت هیدروژن خود را خیلی سریع مصرف می کنند. با گذشت زمان، آنها ابرغول های سرخ را تشکیل می دهند که در انفجارهای خیره کننده ای متلاشی شده و به ابرنواخترها تبدیل می شوند. پیشنهاد می کنیم ابتدا مطلب ستاره چیست را مطالعه کنید تا درک دقیق تری از این مطلب داشته باشید.
ابرنواختر چیست؟
ابرنواخترها رویدادهای نجومی بسیار نادری در کهکشان ها هستند. از سال 1604، زمانی که یک ابرنواختر در فاصله 20000 سال نوری از ما با چشم غیر مسلح قابل مشاهده بود، هیچ ابرنواختر دیگری به وضوح در کهکشان ما مشاهده نشده است. با این حال، تعداد فزاینده‌ای از ابرنواخترها در کهکشانهای دیگر دیده شده اند، از جمله یکی در ابر ماژلانی بزرگ (یکی از کهکشانهای همسایه راه شیری) در سال 1987. یک ابرنواختر جدید و درخشان ممکن است در هر زمانی در کهکشان ما رخ دهد.
انواع ابرنواختر ها و علل شکل گیری
ابرنواختر ها با توجه به طیف هایشان به انواع مختلفی مانند 1a، 1b و II طبقه بندی می شوند. نوع II و 1b گونه های اصلی هستند که در آنها ستارگان با جرم بسیار بالا منفجر می شوند. با رسیدن به پایان عمر خود، این ستارگان به ابرغول متورم می شوند و انرژی خود را از واکنش های همجوشی هسته ای که در هسته آنها و در مجموعه ای از پوسته ها یا لایه های اطراف هسته آنها انجام می شود، به دست می آورند.
در نهایت آنها شروع به ساخت آهن در هسته خود می کنند، اما سوخت این فرآیند به زودی تمام می شود. از آنجایی که خود آهن نمی تواند برای تامین انرژی ذوب شود، انرژی خروجی در هسته به طور ناگهانی متوقف می شود و این باعث یک انفجار عظیم می شود.
مراحل انفجار ابرغول سرخ
ابرغول سرخ در لبه پرتگاه
یک ابرغول در پایان عمر خود (سمت چپ) توسط انرژی خروجی از هسته خود، جایی که همجوشی در حال تولید آهن است. فشار تولید شده توسط این انرژی خروجی، نیروی گرانش به سمت داخل را متعادل می کند (سمت راست).
اتمام همجوشی هسته ای
هنگامی که فرآیند همجوشی تولید آهن کند می شود، خروجی انرژی و فشار در هسته به طور ناگهانی کاهش می یابد، زیرا خود آهن نمی تواند برای تولید انرژی ذوب شود و کل ستاره در برابر فروپاشی آسیب پذیر می شود.
فروپاشی هسته
همانطور که هسته تقریبا با یک چهارم سرعت نور منفجر می شود، هسته های آهن آن به نوترون تجزیه می شوند. این رویداد با یک انفجار کوتاه اما بسیار شدید از ذرات ریز زیر اتمی به نام نوترینو همراه است.
انفجار ستاره
ستاره فرو میپاشد و مواد به بیرون پرتاب می شوند، در حالی که هسته به سیاهچاله یا ستاره نوترونی تبدیل می شود.
ابرنواختر نوع 1a
اگرچه بیشتر ابرنواخترها در اثر فروپاشی سریع و انفجارهای شدید ستارگان با جرم بسیار بالا ایجاد می‌شوند، یکی از آنها که به عنوان ابرنواختر نوع 1a شناخته می‌شود، مکانیسم متفاوتی دارد.
ابرنواخترهای این دسته در منظومه‌های ستاره‌ای دوتایی (جفت‌های ستاره‌ای که به دور یکدیگر می‌چرخند) رخ می‌دهند که حداقل یک ستاره آن کوتوله سفید است (برای این که بدانید کوتوله سفید چیست، به مطلب “سحابی سیاره نما” مراجعه کنید).
انتقال مواد از یک ستاره همراه به یک کوتوله سفید، یا برخورد دو کوتوله سفید، هر دو می تواند باعث انفجار ابرنواختر نوع 1a شود. این انفجارها دارای خروجی نور یکنواختی هستند که مشاهدات آنها در کهکشان های دور را برای اندازه گیری فواصل آن کهکشان ها مفید می کند.
در شکل زیر مشاهده میکنید که یک ستاره پیر که به یک غول قرمز سرخ تبدیل شده است، شروع به ریختن مقداری گاز از لایه‌های بیرونی خود روی یک ستاره کوتوله سفید می‌کند که به دور آن می‌چرخد. این می تواند منجر به انفجارهای های روشنی به نام نواختر یا نوا، در سطح کوتوله سفید شود.
در تصویر زیر نشان داده شده است که جرم کوتوله سفید به تدریج از گاز اضافی که به دست می آورد افزایش می یابد. در نهایت ناپایدار می شود و به عنوان یک ابرنواختر نوع 1a منفجر می شود. انفجار ممکن است باعث شود که ستاره غول سرخ نیز منفجر شود.
ابرنواختر، معدن طلا
وقتی یک ستاره ابرغول نفجر می شود، دما می تواند به میلیاردها درجه برسد. در شرایط شدید، اتم های عناصر شیمیایی مختلف از برخورد ذرات زیر اتمی ساخته می شوند. برخی از عناصر مانند سرب و طلا به طور طبیعی فقط در ابرنواخترها ساخته می شوند که منبع اصلی همه اتم های این عناصر در جهان هستند.
امیدواریم از این مطلب لذت برده باشید. لطفا نظرات خود را در مورد ابرنواختر ها با ما از طریق بخش نظرات به اشتراک بگذارید.