Supernova

"Stella Nova" omdirigeres hertil. For Tycho Brahes optegnelser om opdagelsen af en Supernova, seDe Stella Nova.

Resterne afTycho Brahesstella nova,SN 1572

Keplerssupernova med navnetSN 1604,hvis eksplosion kunne ses på jorden i1604.Da SN 1604 er ca. 20.000 lysår fra jorden skete eksplosionen i år 1604-20.000. Billedet er fra ca.2004og supernovarestens sky set i jordens afstand er ca. 14lysårbred og er med nogle "falske" farver, da det er sammensat af 3 billeder med "farverne" –frekvenserne;infrarødt,synligt lysogrøntgenstråling.

Faserne i en supernova. (tryk billedet for større billede)

Ensupernovaer enstjerne,som detonerer eller eksploderer, når den har brugt sin beholdning af fusionerbare grundstoffer. Der findes flere forskellige typer supernovaer. Supernova betegner en kraftig eksplosion og/eller kraftigt lysglimt set fra Jorden, mindre eksplosioner betegnesnova.

Supernova – en kosmisk katastrofe

Massiv stjerne som supernova

Den ene type starter som en stjerne med enmassepå 7-9 gange vorSolog derover (en mere præcis nedre grænse kan ikke angives, idet den afhænger af bl.a. stjernens sammensætning af grundstoffer på dannelsestidspunktet), som dør i en gigantiskdetonation.Jo større en stjerne er, desto hurtigere løber den tør forbrintog andre fusionerbaregrundstoffermedatomvægttil og medjernsog afslutter sit liv med at detonere. Fasen hvori jern (plus små mængder af andre tunge grundstoffer, som fxnikkel) dannes er den sidste i stjernens liv – den tager kun nogle minutter.

Sådanne tunge stjerner ender som supernovaer af typerne Ib, Ic, II, IIL, IIP og IIn. Som rest efter detonationen bliver enten enneutronstjerneeller etsort hulog desuden ensupernovarest.Der er en øvre grænse for supernovadannelse, idet stjerner med masser over et sted mellem 45 og 60 solmasser, i stedet for at detonere, falder direkte sammen somsorte huller.Pga. det overmåde lille antal stjerner i denne størrelse (og de deraf følgende meget få observationer) kan grænsen for denne proces ikke angives mere præcist.

Kollapset af de centrale dele til enten en neutronstjerne eller et sort hul frigiver umådelig mængder energi. Det er gravitationsenergi der bliver frigivet. Stoffet i en døende stjerne styrter sammen til at objektet har en radius på få kilometer. Mængden af energi der bliver frigivet er større, end hvad solen producerer gennem dens levetid. Denne mængde energi bliver frigivet på brøkdele af sekunder, som resulterer i en eksplosion, hvor lag af stjernen blæses ud i rummet med en fart på mange tusinde km i timen. Dermed er stjernen blevet til en Supernova. Supernovaens atmosfære spreder sig enormt hurtigt, og kan dage efter have en størrelse på vores solsystem. Det er så kort tid, at atmosfæren ikke kan nå at nedkøles, og derfor kan supernovaer i få dage lyse lige så kraftigt som alle Mælkevejens stjerner tilsammen.

Lysstyrken af en supernova er givet ved:

$L=4*\Pi *R^{2}*\sigma *T^{4}$

(T = temperaturen, R = Radius af supernova)

Supernova eksplosioner er afgørende i dens rolle for Mælkevejens udvikling. Det er nemlig inden i stjerner og under eksplosioner, at der er blevet og bliver dannet grundstoffer, som vi her på jorden kender til, da vores også er forekommet af en supernovaeksplosion, formodes det.

Hvid dværg som supernova

En anden form for supernova, type Ia, starter som enhvid dværgstjerne

Hvis en sådan stjerne indgår i etdobbeltstjerne- ellerflerstjernesystem,og i et kredsløb, som er tilstrækkeligt nær en anden af stjernerne i systemet, kan den få overført så meget stof fra den anden stjerne, at dens masse overstigerChandrasekhargrænsen,hvilket medfører endetonation,eneksplosion,enconflagrationeller en kombination af to eller flere af disse.

Af en supernova af type Ia resterer (næsten) altid kun en supernovarest, kun i ekstreme tilfælde efterlades en form for rest-stjerne. Indtil maj 2008 er kun én enkelt sådan blevet observeret.

Navngivning af supernovaer

Den første supernova i et kalenderår kaldes SN<Årstal>A, den næste SN<Årstal>B og så fremdeles til SN<Årstal>Z, den følgende kaldes SN<Årstal>aa og nr. 702 SN<Årstal>zz. Den første SN observeret i 2010 hed følgelig SN2010A, den 26. hed SN2010Z og den 28. hed SN2010ab.

Grundstoffer som dannes i en supernova

Mange afsolsystemetsplaneterindeholder materiale fra supernovaeksplosioner. Eksempelvis består en stor del afjordenskerne afgrundstoffetJern,hvoraf en stor del stammer fra en supernova af den type, som starter med at være meget massiv. Allegrundstoffermed størreatomvægtend Jern – fxGuld– er dannet i en supernova (eller vedneutronstjernerssammenstød). En stor del af dekulstofatomer,som altjordisk liv,herunder også mennesket, bygger på, kommer også fra supernovaeksplosioner, ligesom supernova af type Ia er ophav til hovedparten af denIlt,som findes på Jorden.

Historisk omstella nova

Stella novabetyder ordretny stjerneog henviser ofte til den eksploderendestjerneistjernebilledetCassiopeia,somTycho Brahebemærkede i1572,og beskrev i den lille bogDe nova stella(latin:Om Den Nye Stjerne). Tycho Brahe troede, at det var en nyfødt stjerne.

I dag kaldes eksploderende stjerner af denne type for supernovaer, og Tycho Brahes supernova hedder nuSN 1572,fordi den på jorden blev observeret i år 1572, men faktisk eksploderede den ca. 7500 år før, da SN 1572 er ca. 7500lysårfra jorden.

Den sidste supernova, som er observeret under et udbrud i vorgalaksevar synlig i1604.Denne er kendt som Keplers Supernova eller Keplers stjerne, som eksploderede i stjernebilledetSlangeholderen.Stjernen befandt sig ca. 20.000 lysår fra Jorden.

Typer af supernovaer

Supernovaer opdeles i to hovedkategorier, type I og type II. Disse er kategoriseret efter henholdsvis, mangel på eller forekomst af brintlinjer i stjernes spektrum.

Type I

Der findes forskellige typer af type I supernovaer.

Type Ia-supernovaer er oftest hvide dværge, som befinder sig i et dobbeltstjernesystem. Disse eksploderer ved, at de har optaget gas fra følgestjernen, så den til sidst opnår en masse, så den bliver ustabil. Herefter undergår stjernen en hurtig fusionskæde, fra kulstof og ilt til nikkel og jern. Som følge af fusionskæden, udsender den voldsomme mængder af energi, hvorefter den eksploderer.

Type Ib- og Ic-supernovaer antages at blive dannet på samme måde som type II supernovaer. Dog har de eksploderende stjerner, inden supernovaeksplosionen, bortkastet deres yderste lag af brint (type Ib) og helium (type Ic). Denne bortkastning skyldes enten en kraftig stjernevind eller en vekselvirkning med en anden stjerne i et dobbeltstjernesystem.

Type II

Type II supernovaer opstår, når stjerner, som er mere end 5-8 gange større end solen, har gennemløbet deres fusionprocesser op til dannelse af nikkel og jern i den centrale kerne. Når den er nået til dette punkt, fusionerer den ikke yderligere. Dette gør at den centrale energiproduktionen i kernen falder, trykket formindskes, og gravitationen får den centrale kerne til at kollapse. Under kollapset mindskes den centrale kerne og der omdannes protoner til neutroner, grundet elektronindfangning i kernen. Når radiussen af den centrale kerne er omkring 10 km, er neutrongassen så tæt, at den bremser yderligere kollaps og skubber på de omgivende lag. Dette forårsager en chokbølge til at brede ud i stjernen og dermed slynger det resterende stof ud med en hastighed på over 10.000 km/s.

Efter eksplosionen udsendes en gaståge, som udsender kraftigt lys. Centralt i tågen findes en neutronstjerne eller, hvis stjernen er meget tung (over 20 solmasser), et sort hul. Omkring 99% af energien frigivet af supernovaeksplosionen af type II, udsendes som neutrinoer.

Kilder/referencer

• Carroll, Bradley W. & Ostlie, Dale A.:Modern Astrophysics,Pearson Education Inc., 2006/2007,ISBN0-321-44284-9(International Edition)
• Duric, Neb:Advanced Astrophysics,Cambridge University Press,2004,ISBN0-521-52571-3
• Prialnik, Dina:Stellar Structure and Evolution,Cambridge University Press,2006 (2000),ISBN978-0-521-65937-6

Se også

• Hertzsprung-Russell-diagrammet
• Absolut størrelsesklasse
• Supernova-nukleosyntese
• De nova stella

Eksterne henvisninger

Wikimedia Commonshar medier relateret til: Supernova

• De stella NovaArkiveret24. februar 2009 hosWayback MachineOm den nye og aldrig siden Verdens begyndelse i nogen tidsalders erindring før observerede stjerne...
• SN2014J i Messier 82 (= PSN J09554214+6940260) er en type Ia som er "kun" 12 millioner lysår fra Jorden
• Supernovæ typer (pr. år 2000)Arkiveret30. juni 2007 hosWayback Machine
• Supernovae Taxonomy Flow Chart (engelsk) – opdeling af SN i klasser, med forklaringArkiveret18. oktober 2006 hosWayback Machine
• Fortegnelse (engelsk) over alle aktive supernovæ med tilsyneladende visuel lysstyrke over 17m0 med data og fotos (pr. 2011.04.01)Arkiveret24. februar 2009 hosWayback Machine
• Liste (engelsk) over alle kendte aktive supernovaer (pr. 2011.04.01)
• Liste (engelsk) over alle kendte supernovæ siden år 1006 (pr. 2011.04.01)
• 30.04.2003, Ing.dk: Supernova eksplosion forudsagt(Webside ikke længere tilgængelig)Citat: "...To forskergrupper brugte gammaglimt til at forudsige tilsynekomsten af en supernova..."
• 17. jun 2002, Ing.dk: Første foto af rester efter supernova(Webside ikke længere tilgængelig)Citat: "...Supernovaen 1987A er den første, der kan undersøges i detaljer ved hjælp af Hubble-teleskopet...."
• Novae and Supernovaepå Curlie (som bygger videre påOpen Directory Project)
• Harvard: Lists and Plots: MiscellaneousSe under: "Lists of Supernovae"
• SupernovaArkiveret1. august 2003 hosWayback Machine
• Advanced Science: SupernovaeArkiveret30. oktober 2014 hosWayback Machine
• Advanced Science: Supernova Remnants
• Number 530 #1, March 16, 2001, Physics News Update: Bosenova: Supernova in a BottleArkiveret21. februar 2004 hosWayback MachineCitat: "...Half of theBECatoms seem to disappear since they are not in the remnant or the expanding gas shell...phenomenon is as yet unknown... "