Olemme kirjoittaneet useita artikkeleita siitä, mitä tapahtuu, kun massiiviset tähdet epäonnistuvat supernovana. Tässä lyhyt yhteenveto.
Tähdestä, jonka massa on yli 8 kertaa Auringon massa, loppuu käyttökelpoinen polttoaine ytimeessään ja romahtaa itseensä. Valtava määrä ainetta, joka putoaa sisäänpäin, muodostaa tiheän jäännöksen, kuten neutronitähden tai mustan aukon. Voi, ja mielettömän voimakas räjähdys, joka näkyy miljardien valovuosien päässä.
On olemassa muutamia muita supernovaluokkia, mutta se on tärkein tapa, jolla ne sammuvat.
Mutta käy ilmi, että jotkut supernovat eivät vain tuo A-peliään. Sen sijaan, että he olisivat lyöneet pallon ulos puistosta, he tukehtuivat viime hetkellä.
Ne ovat epäonnistumisia. Niistä ei tule koskaan mitään. Ne ovat täydellinen ja täydellinen pettymys minulle ja äidillesi. Odota, puhuimme tähdistä.
Joten kuinka supernova epäonnistuu?
Tämän taiteilijan käsityksen mukaan supernovaräjähdys on hävittämässä kiertävän Saturnuksen kaltaisen planeetan. Luotto: David A. Aguilar (CfA)
Tavallisessa ytimen romahduksessa supernovassa sisään putoava materiaali työntää tähteä tiheämmäksi ja tiheämmäksi, kunnes se saavuttaa 5 miljardin tonnin tiheyden per teelusikallinen ainetta. Musta aukko muodostuu ja shokkiaalto värähtelee ulospäin luoden supernovan.
Osoittautuu, että shokkiaallon tiheys ja energia eivät yksinään riitä synnyttämään supernovaa ja voittamaan sitä sisäänpäin vetävän gravitaatiovoiman. Sen sijaan uskotaan, että ytimeen syntyneet neutriinot kasautuvat shokkiaallon taakse ja antavat sille työnnön, jota se tarvitsee räjähtääkseen ulos avaruuteen.
Joissakin tapauksissa uskotaan kuitenkin, että tämä lisäenergia ei näy. Sen sijaan, että musta aukko pomppaaisi pois tähden ytimestä, se vain ahmii kaiken. Sekunnin murto-osassa tähti on vain… poissa.
Tähtitieteilijöiden mukaan saattaa olla niin, että 1/3 kaikista ytimen romahtaneista supernoveista kuolee tällä tavalla, mikä tarkoittaa, että kolmasosa superjättitähdistä on juuri katoamassa taivaalta. He ovat siellä, ja sitten hetken kuluttua he eivät ole siellä.
Ja tämä on kaikki mitä on jäljellä. Kuvan luotto: NASA
Vakavasti, kuvittele voimia ja energiaa, jotka tarvitaan nielemään koko punainen superjättitähti. Mustat aukot ovat pelottavia.
Tähtitieteilijät ovat etsineet näitä asioita, ja niitä on itse asiassa ollut melko hankala löytää. Se on kuin yksi niistä arvoimista, joissa yrität selvittää, mitä kuvasta puuttuu. He tutkivat Hubble-avaruusteleskoopin kuvia galakseista ja etsivät kirkkaita superjättitähtiä, jotka katosivat. Eräässä tutkimuksessa, jossa tutkittiin suurta ryhmää galakseja, he löysivät vain yhden ehdokkaan.
Mutta he tutkivat vain kourallisen galakseja. Ollakseen tosissaan niiden etsimisessä he tarvitsevat parempia työkaluja, kuten Large Synoptic Survey Telescope -teleskoopin, joka on tarkoitus saada ensimmäisen kerran muutaman vuoden kuluttua. Tämä hämmästyttävä instrumentti tutkii koko taivaan muutaman yön välein ja etsii kaikkea muuttuvaa. Se löytää asteroideja, komeettoja, muuttuvia tähtiä, supernoveja ja nyt superjättitähtiä, jotka ovat juuri kadonneet.
Olemme puhuneet epäonnistuneista supernoveista. Otetaan nyt hetki ja puhutaan täysin päinvastaisesta: supermenestyneistä supernoveista.
Kun tähti, jonka massa on yli 8 kertaa Auringon massa, räjähtää supernovana, se jättää jälkeensä jäännöksen. Vähämassaisempien tähtien räjähdyksissä ne jättävät jälkeensä neutronitähden. Jos se on suurempimassainen tähti, ne jättävät taakseen mustan aukon.
Mutta suurimmissa räjähdyksissä, joissa tähdellä oli yli 130 kertaa Auringon massa, supernova on niin voimakas, niin täydellinen, ettei sen takana ole jäännöstä. Siellä on valtava räjähdys, ja tähti on juuri poissa.
Mustaa aukkoa ei koskaan muodostu.
Taiteilijan näkemys supernovaräjähdyksestä, johon liittyy massiivisen superjättiläisen tuhoutuminen. Luotto: ESO
Tähtitieteilijät kutsuvat niitä pari-epävakauden supernoveiksi. Tavallisessa ytimen romahdussupernovassa tähden kerrokset romahtavat sisäänpäin, jolloin syntyy erittäin tiheä jäännös. Mutta näissä hirviötähdissä ydin pumppaa ulos niin energistä gammasäteilyä, että se tuottaa antimateriaa ytimeen. Tähti räjähtää niin nopeasti, niin suurella energialla, että se ylittää täysin painovoiman, joka vetää sitä sisäänpäin.
Hetkessä tähti on kokonaan ja kokonaan poissa, laajentaen vain energia- ja hiukkasaaltoja.
Vain muutamia näistä supernoveista on koskaan havaittu, ja ne saattavat selittää jotkin hypernovat ja gammasäteen purkaukset, maailmankaikkeuden voimakkaimmat räjähdykset.
Yli 250 kertaa Auringon massaa suurempi painovoima kuitenkin ottaa jälleen vallan ja saat valtavia mustia aukkoja.
Kuten aina, universumi käyttäytyy oudommin kuin koskaan uskoimme mahdolliseksi. Jotkut supernovat epäonnistuvat ja romahtavat kokonaan mustaksi aukoksi. Ja toiset räjähtävät kokonaan, eivätkä jätä jälkiä. Luota universumiin, että se sekoittaa sen meihin.
Podcast (ääni): ladata (Kesto: 5:20 – 1,9 Mt)
Tilaa: Applen podcastit | RSS
Podcast (video): ladata (Kesto: 5:22 – 70,2 Mt)
Tilaa: Applen podcastit | RSS