Η εμφάνιση ενός νέου supernova

Η εικόνα αριστερά λήφθηκε από το Πολύ Μεγάλο Τηλεσκόπιο (VLT) του ESO τον Αύγουστο του 2014, πριν εμφανιστεί το σουπερνόβα. Η εικόνα στα δεξιά λήφθηκε τον Δεκέμβριο του 2021 με το Νέας Τεχνολογίας Τηλεσκόπιο του ESO, όπου βλέπουμε τον υπερκαινοφανη ως ένα φωτεινό σημείο στην κάτω αριστερή γωνία της εικόνας.
Credit:ESO/Inserra et al., Amram et al.
Σε απόσταση 500 εκατομμύρια έτη φωτός από την Γη, στον αστερισμό του Γλύπτη βρίσκεται ένας περίεργος γαλαξίας, γνωστός ως γαλαξίας Cartwheel. Κάποτε ήταν ένας κανονικός σπειροειδής γαλαξίας, αλλά συγκρούστηκε μετωπικά με έναν μικρότερο συνοδό γαλαξία πριν από αρκετά εκατομμύρια χρόνια, και έτσι προέκυψε το χαρακτηριστικό του σχήμα ως τροχού απ’ όπου προέκυψε και το όνομά του.
Οι φωτογραφίες του γαλαξία που λήφθηκαν τον Δεκέμβριο του 2021 από τηλεσκόπιο της ESO δείχνουν την εμφάνιση ενός σουπερνόβα ή υπερκανοφανής αστέρας.
Αυτό το λαμπερό γεγονός που ονομάστηκε SN2021afdx, είναι ένα σουπερνόβα τύπου II. Τα σουπερνόβα προκύπτουν όταν ένα τεράστιο άστρο φτάνει στο τέλος της εξέλιξής του. Τότε το άστρο παύει να παράγει ενέργεια στον πυρήνα του και καταρρέει κάτω από την δύναμη της ίδιας του της βαρύτητας.
Kαθώς συμβαίνει η βαρυτική κατάρρευση ο αστρικός πυρήνας περιέχει πλάσμα μεγάλης πυκνότητας, δηλαδή ένα μίγμα ηλεκτρονίων και ιόντων, όπως και ελεύθερα πρωτόνια. Κατά τη διάρκεια της κατάρρευσης του πυρήνα, πρωτόνια και ηλεκτρόνια σχηματίζουν νετρόνια και απελευθερώνονται νετρίνα που διαφεύγουν. Η πυκνότητα των νετρονίων αυξάνει με ταχύ ρυθμό, αρχίζουν να δημιουργούν μια ισχυρή πίεση εκφυλισμού. Αυτή η πίεση αντιστέκεται σθεναρά στη συρρίκνωση του αστρικού πυρήνα και, εκτός του ότι σταματάει την κατάρρευση, προκαλεί την αναπήδηση του πυρήνα, όπως περίπου αναπηδά μια μπάλα όταν πέσει σε σκληρή επιφάνεια. Η όλη διαδικασία διαρκεί μόλις λίγα δευτερόλεπτα και ο πυρήνας αρχίζει πλέον να κινείται ταχύτατα προς τα έξω. Εν τω μεταξύ, το περίβλημα δεν έχει χρόνο να αντιδράσει σ’ αυτή τη ραγδαία εξέλιξη και υπόκειται σε πολύ ισχυρή ώθηση προς τα έξω από τον κινούμενο πυρήνα. Έτσι απελευθερώνεται ένα ωστικό κύμα που αποδιοργανώνει σε μεγάλο βαθμό το περίβλημα του άστρου, ωθώντας το ταχύτατα προς τα έξω. Αυτό είναι το στάδιο κατά το οποίο λέμε ότι το άστρο εκρήγνυται, όταν γίνεται υπερκαινοφανής ή supernova.
Το άστρο είχε αποκτήσει μια «δομή κρεμμυδιού», αποτελούμενο από στρώματα όλο και πιο ελαφρότερων πυρήνων, ξεκινώντας από τον αστρικό πυρήνα μέχρι τα εξωτερικά του όρια.
Τα στρώματα αυτά θερμαίνονται από το ωστικό κύμα σε τέτοιες θερμοκρασίες, ώστε οι πυρήνες τους υπόκεινται σε διαδικασία σύντηξης.
Η διαδικασία αυτή ονομάζεται εκρηκτική πυρηνοσύνθεση, διότι συμβαίνει υπό μορφή έκρηξής για μικρή χρονική περίοδο. Για μια σύντομη περίοδο δόξας πριν τον θάνατό του, το άστρο παράγει τόση πολλή ενέργεια, ώστε λάμπει περισσότερο από ολόκληρο το γαλαξία στον οποίο ανήκει. Όταν εκραγεί ο υπερκαινοφανής, εκτινάσσει στον περιβάλλοντα χώρο τους τα βαρύτερα στοιχεία του περιοδικού μας συστήματος που δημιουργούνται κατά την διάρκεια της εκρηκτικής πυρηνοσύνθεσης.
Κάπως έτσι θα μπορούσε κανείς να περιγράψει χονδρικά τις διαδικασίες που προκάλεσαν τον νέο υπερκαινοφανή αστέρα SN2021afdx.
Οι υπερκαινοφανείς αστέρες είναι ένας από τους λόγους για τους οποίους οι αστρονόμοι λένε ότι είμαστε όλοι φτιαγμένοι από αστρόσκονη: διασπείρουν στον περιβάλλοντα χώρο τα βαρύτερα στοιχεία του περιοδικού συστήματος, που αποτελούν την ύλη των άστρων των επόμενων γενεών, των πλανητών γύρω τους και της ζωής που μπορεί να εμφανιστεί σ’ αυτούς τους πλανήτες.
Credit:
ESO/Inserra et al., Amram et al.
=
ΠΗΓΗ
https://www.eso.org/public/usa/images/potw2210a/
-
ΕΛΛΗΝΙΚΑ
https://physicsgg.me/.../%ce%b7-%ce%b5%ce%bc%cf%86%ce%ac.../