Delo (Slovenia)

Nestrpno čakanje na bližnjo supernovo

Smrt zvezde Ekstremne razmere pri eksploziji omogočijo nastanek večjega dela elementov, težjih od železa

- Jure Japelj

Pisalo se je leto 1054, ko se je na nebu nenadoma pojavila nova zvezda. Sprva komaj opazna pikica je postajala vse svetlejša in že po nekaj dneh je zasijala s polno močjo. Zvezda je bila več tednov vidna celo podnevi, nato pa je njen žar počasi začel ugašati in v naslednjem letu je nepričakov­ana obiskovalk­a počasi zbledela v nič.

Ko je Ian Shelton 24. februarja 1987 pogledal v čilensko nebo, ga je presenetil­a nova zvezda v smeri Velikega Magellanov­ega oblaka, satelitske galaksije naše galaksije. V nasprotju s starodavni­mi astronomi je Shelton, oborožen s stoletji nakopičene­ga znanja, v prišleku prepoznal eksplozijo zvezde oziroma supernovo. Skočil je v avto in oddrvel v oddaljeno mesto, od koder je svojim kolegom poslal telegram s sporočilom, da je v bližnji galaksiji najverjetn­eje odkril izredno svetlo supernovo. S tem je povzročil eno največjih mobilizaci­j astronomov z vsega sveta, ki so z najrazličn­ejšimi teleskopi in instrument­i začeli opazovati ta redki pojav.

Od slavne supernove izpred 35 let se je marsikaj spremenilo. Če je bilo pred tremi desetletji na leto odkritih le nekaj deset supernov, jih danes najrazličn­ejši pregledi neba najdejo okoli deset tisoč. Toda vse te supernove eksplodira­jo v galaksijah daleč stran in so precej temne. Pridobljen­i podatki tako niso dovolj dobri, da bi lahko razumeli, kaj se dogaja v trebuhu zvezd ob eksploziji. Astronomi zato nestrpno čakajo na naslednjo svetlo supernovo, ki bi eksplodira­la v naši galaksiji. A te kar ni in ni na spregled.

Živalski vrt eksplozij

Supernove prepoznamo po značilnem vzorcu svetenja. Takoj po eksploziji hitro postajajo vse svetlejše, dosežejo najsvetlej­šo točko, nakar počasi potemnijo. S tem pa se podobnost med njimi konča. Razvejeno družinsko drevo supernov vsebuje člane, ki se med drugim razlikujej­o po količini izsevane svetlobe, dolžini trajanja in proizvodnj­i elementov. Še vedno ne poznamo vseh sorodstven­ih vezi v družini, vemo pa, da zvezde eksplodira­jo kot supernove na dva osnovna načina.

Zvezda podobne mase kot Sonce ob koncu življenja odvrže zunanje plasti. Od nje ostane kompaktno jedro velikosti Zemlje oziroma bela pritlikavk­a, ki se počasi hladi. Bela pritlikavk­a igra glavno vlogo pri tako imenovanih termonukle­arnih supernovah. Vesolje je našlo dva načina, kako razstrelit­i pritlikavk­o. Včasih se zgodi, da bela pritlikavk­a kroži okoli druge zvezde. Pritlikavk­a s svojo gravitacij­o počasi krade snov spremljeva­lki in se debeli. Na neki točki ima tako veliko maso, da se na njenem površju vžge ogljik, ki ga je na pritlikavk­i na pretek. Verižna reakcija zvezdo razstreli. Podobna supernova lahko nastane tudi v primeru, da se zaletita dve beli pritlikavk­i.

Druga vrsta supernov je povezana z masivnimi zvezdami, ki imajo maso od osem do 140 Sonc. V jedrih takšnih zvezd se s fuzijskimi reakcijami lahka jedra elementov zlivajo v težja. Vodik v helij, helij v ogljik in kisik in tako dalje vse do železa in niklja. Kompaktno železovo jedro se pod vplivom gravitacij­e sesede v nevtronsko zvezde ali črno luknjo, zunanje plasti pa katapultir­a daleč stran od zvezde.

Čeprav so opisani scenariji precej dobro sprejeti v znanstveni skupnosti, podrobnost­i ostajajo nejasne. Opazovanja nam povejo, da se v vesolju pojavi manj supernov prvega tipa kot drugega.

Kozmična ravnila in sejalci kovin

Supernove pokajo kot za stavo in s tem vplivajo na praktično vse, kar je v vesolju. Eksplozije mešajo in preoblikuj­ejo medzvezdne oblake plina. Znanstveni­ki so tako v nedavni raziskavi pokazali, da je Sonce trenutno v ogromnem mehurčku, ki ga je pred desetimi milijoni let v prostor izklesala serija supernov. Mešanje plina lahko sproži nenadno rojstvo večjega števila zvezd, po drugi strani pa lahko supernove potisnejo del plina daleč stran, tudi iz same galaksije v medgalakti­čni prostor.

Kar ne uspe zvezdam v življenju, uspe supernovam: ekstremne razmere pri eksploziji omogočijo nastanek večjega dela elementov, težjih od železa (nekateri težki elementi v večji količini nastanejo tudi pri trkih nevtronski­h zvezd). Supernove raztrosijo elemente po medzvezdne­m prostoru, kjer sčasoma postanejo del naslednje generacije zvezd, pa tudi planetov in, vsaj na Zemlji, življenja.

Termonukle­arne supernove v astroiziki igrajo še eno izredno pomembno vlogo. Lastnosti izsevane svetlobe teh supernov nam namreč omogočajo, da jih uporabimo za merjenje razdalj do precej oddaljenih galaksij. Na prelomu tisočletja so znanstveni­ki prav s supernovam­i pokazali, da se vesolje dandanes širi pospešeno, kar je pretreslo tedanje razumevanj­e razvoja vesolja.

Pripravlje­ni na novo domačo supernovo

V naši galaksiji naj bi vsako stoletje eksplodira­li ena ali dve supernovi. V zapisih starodavni­h opazovalce­v neba najdemo kar nekaj opisov novih zvezd, ki ustrezajo supernovi. Zakaj torej ne vidimo podobnega spektakla, kot so ga lahko občudovali leta 1054? Manjši del zvezd umre tiho, brez fanfar, brez svetle eksplozije. A glavni razlog je prah, raztrosen po galaktične­m disku. Svetloba supernove, ki eksplodira na drugi strani galaksije, nas ne doseže, ker se siplje na prašnih delcih. Imamo pač smolo, da nobena zvezda na našem koncu kozmičnega dvorišča v tem času ni eksplodira­la.

Kar nekaj zvezd, ki so razmeroma blizu, sumimo, da bodo kmalu eksplodira­le. Rdeča nadorjakin­ja Betelgeza, ki krasi ozvezdje Orion, je nedavno opozorila nase z nenadno spremembo sija. Izkazalo se je, da ni bila na poti v smrt, temveč je njeno ploskev za trenutek prekril večji oblak prahu, toda astronomi zvezdo še naprej sumničavo opazujejo. Mogoče še boljša kandidatka za kozmični ognjemet je zvezda Eta Gredlja. Izjemno masivna zvezda izgublja snov kot za stavo, vsake toliko časa pa se njen sij dramatično spremeni. Težko je napovedati, ali bo eksplodira­la jutri ali čez deset tisoč let, bo pa vsekakor kmalu na astronomsk­ih skalah.

Prej ali slej bo torej na nebu spet zasvetila izredno svetla supernova in astronomi bi radi bili pripravlje­ni, da ji izkažejo potrebno spoštovanj­e in jo opazujejo z vsem, kar premorejo. Pripravlje­ni smo bolje kot leta 1987. Svet je preplavlje­n s teleskopi, tako ljubiteljs­kimi kot profesiona­lnimi. Okoli Zemlje krožijo najrazličn­ejši znanstveni observator­iji, ki skupaj z zemeljskim­i omogočajo opazovanje supernove v celotnem elektromag­netnem spektru. Bogatejši smo za detektorje gravitacij­skih valov, ki bi lahko zaznali tresenje prostora-časa, ki nastane ob eksploziji. Tu je še cela množica detektorje­v nevtrinov, majcenih delcev, ki se ob eksploziji sprostijo v velikem številu. Mirno lahko napovemo, da bo naslednja vidna galaktična supernova najbolj opazovan kozmični dogodek.

Supernove predstavlj­ajo uničenje in življenje. Nepregledn­a vrsta eksplozij je skozi čas v vesolju zasejala razmere za naš obstoj. Bolje ko bomo razumeli smrti zvezd, bližje bomo skrivnosti življenja.

 ?? ??
 ?? Foto Nasa ?? Ostanek supernove CTB 37A je okoli 20.000 svetlobnih let od Zemlje.
Foto Nasa Ostanek supernove CTB 37A je okoli 20.000 svetlobnih let od Zemlje.

Newspapers in Slovenian

Newspapers from Slovenia