När en massiv stjärna når slutet av sitt liv kan den explodera som en supernova. Hur snabbt sker denna process?
Vår sol kommer att dö en långsam sorglig död, miljarder år från nu när den får slut på magisk soljuice. Visst, det kommer att vara en dramatisk röd jätte ett tag, men sedan kommer den att slå sig ner som en vit dvärg. Bygg ett staket, koppla av på verandan med lite uppfriskande soljuice-lemonad. Drivs försiktigt in i dess skymningsår och svalnar långsamt tills det blir universums bakgrundstemperatur.
Om vår sol hade mindre massa skulle den drabbas av ett ännu långsammare öde. Så då, föga förvånande, om den hade mer massa skulle den dö snabbare. Faktum är att stjärnor med flera gånger massan av vår sol kommer att dö som en supernova och explodera på ett ögonblick. Ofta pratar vi om saker som tar miljarder år att hända på Guide to Space. Så hur är det med en supernova? Några gissningar på hur snabbt det händer?
Det finns faktiskt flera olika typer av supernovor där ute, och de har olika mekanismer och olika varaktigheter. Men jag kommer att fokusera på en kärnkollapssupernova, supernovornas 'vanliga blyfria'. Stjärnor mellan 8 och cirka 50 gånger solens massa förtär vätebränslet i sina kärnor snabbt, på några korta miljoner år.
Precis som vår sol omvandlar de väte till helium genom fusion och frigör enorma mängder energi som trycker mot stjärnans gravitation och försöker kollapsa in i sig själv. När den massiva stjärnan har slut på väte i sin kärna, växlar den till helium, sedan kol, sedan neon, hela vägen upp i det periodiska systemet tills den når järn. Problemet är att järn inte producerar energi genom fusionsprocessen, så det finns inget som hindrar stjärnans massa från att kollapsa inåt.
… och boom, supernova.
De yttre kanterna av kärnan kollapsar inåt med 70 000 meter per sekund, cirka 23 % av ljusets hastighet. På bara en kvarts sekund studsar infallande material från stjärnans järnkärna, vilket skapar en chockvåg av materia som fortplantar sig utåt. Denna stötvåg kan ta ett par timmar att nå ytan.
SN 1987A, ett exempel på en Type II-P Supernova
När vågen passerar skapar den exotiska nya element som den ursprungliga stjärnan aldrig kunde bilda i sin kärna. Och det är här vi alla blir rika. Allt guld, silver, platina, uran och allt högre än järn på grundämnenas periodiska system skapas här. En supernova kommer sedan att ta några månader att nå sin ljusaste punkt, och potentiellt släppa ut lika mycket energi som resten av sin galax tillsammans.
Supernova 1987A, uppkallad för att fira introduktionen av den första kvinnan till Rock and Roll Hall of Fame, den fantastiska Aretha Franklin. Tja, faktiskt, det är inte sant, det var den första supernovan vi såg 1987. Men vi borde verkligen döpa supernovor efter sådana saker. Ändå gick 1987A av relativt nära, och det tog 85 dagar att nå sin högsta ljusstyrka. Sjunker långsamt under de kommande 2 åren. Kraftfulla teleskop som rymdteleskopet Hubble kan fortfarande se stötvågen expandera i rymden, årtionden senare.
Utvecklingen av en supernova av typ Ia. Kredit: NASA/CXC/M. Weiss
Vår 'vanliga smak' kärnkollapssupernova är bara en typ av exploderande stjärna. Supernovorna av typ 1a skapas när en vit dvärgstjärna suger bort material från en binär partner som en gigantisk parasitvilling, tills den når 1,4 gånger solens massa och sedan exploderar den. På bara några dagar når dessa supernovor sin topp och bleknar mycket snabbare än våra kärnkollapsvänner.
Så, hur lång tid tar det för en supernova att explodera? Några miljoner år för stjärnan att dö, mindre än en kvarts sekund för dess kärna att kollapsa, några timmar för stötvågen att nå stjärnans yta, några månader för att ljusna och sedan bara några år för att blekna bort.
Vilken stjärna skulle du vilja explodera? Berätta för oss i kommentarerna nedan.
Tack för att du tittade! Missa aldrig ett avsnitt genom att klicka på prenumerera. Vår Patreon-gemenskap är anledningen till att dessa shower sker. Vi vill tacka David Hall och resten av medlemmarna som stöttar oss i att skapa fantastiskt rymd- och astronomiinnehåll. Medlemmar får förhandsåtkomst till avsnitt, extramaterial, tävlingar och andra grejer med Jay, mig själv och resten av teamet. Vill du vara med i händelserna? Klicka här.
Podcast (ljud): Ladda ner (Längd: 4:17 — 3,9 MB)
Prenumerera: Apple Podcasts | RSS
Podcast (video): Ladda ner (Längd: 4:41 — 58,0 MB)
Prenumerera: Apple Podcasts | RSS