Supernove
Supernove- stele care își încheie evoluția într-un proces exploziv catastrofal.
Termenul „supernove” a fost folosit pentru a descrie stelele care au izbucnit cu mult (în ordine de mărime) mai puternic decât așa-numitele „nove”. De fapt, nici una, nici alta nu sunt noi din punct de vedere fizic; Dar, în mai multe cazuri istorice, s-au aprins acele stele care anterior erau practic sau complet invizibile pe cer, ceea ce a creat efectul apariției unei noi stele. Tipul de supernovă este determinat de prezența liniilor de hidrogen în spectrul de flare. Dacă este acolo, atunci este o supernovă de tip II, dacă nu, atunci este o supernovă de tip I.
Fizica supernovelor
Supernove de tip II
Conform conceptelor moderne, fuziunea termonucleară duce în timp la îmbogățirea compoziției regiunilor interne ale stelei cu elemente grele. În timpul procesului de fuziune termonucleară și de formare a elementelor grele, steaua se contractă, iar temperatura din centrul ei crește. (Efectul capacității termice negative a materiei gravitatoare nedegenerate.) Dacă masa nucleului stelei este suficient de mare (de la 1,2 la 1,5 mase solare), atunci procesul de fuziune termonucleară ajunge la concluzia sa logică cu formarea fierului și nuclee de nichel. Un miez de fier începe să se formeze în interiorul carcasei de siliciu. Un astfel de nucleu crește într-o zi și se prăbușește în mai puțin de 1 secundă, de îndată ce atinge limita Chandrasekhar. Pentru miez, această limită este de la 1,2 la 1,5 mase solare. Materia cade în stea, iar repulsia electronilor nu poate opri căderea. Miezul central este comprimat din ce în ce mai mult, iar la un moment dat, din cauza presiunii, în el încep să aibă loc reacții de neutronizare - protonii încep să absoarbă electroni, transformându-se în neutroni. Aceasta cauzează pierdere rapidă energia transportată de neutrinii rezultați (așa-numita răcire cu neutrini). Substanța continuă să accelereze, să cadă și să se comprima până când repulsia dintre nucleonii nucleului atomic (protoni, neutroni) începe să aibă efect. Strict vorbind, compresia are loc chiar și dincolo de această limită: materia în cădere, prin inerție, depășește punctul de echilibru datorită elasticității nucleonilor cu 50% („compresie maximă”). Procesul de colaps al nucleului central este atât de rapid încât se formează o undă de rarefacție în jurul acestuia. Apoi, urmând miezul, coaja se repezi și ea spre centrul stelei. După aceasta, „mingea de cauciuc comprimată dă înapoi”, iar unda de șoc iese în straturile exterioare ale stelei cu o viteză de 30.000 până la 50.000 km/s. Părțile exterioare ale stelei zboară în toate direcțiile și o stea neutronică compactă sau o gaură neagră rămâne în centrul regiunii explodate. Acest fenomen se numește explozie de supernovă de tip II. Aceste explozii diferă ca putere și alți parametri, deoarece stelele explodează greutăți diferite si diverse compozitia chimica. Există dovezi că în timpul exploziei unei supernove de tip II, nu se eliberează mult mai multă energie decât în timpul unei explozii de tip I, deoarece o parte proporțională a energiei este absorbită de înveliș, dar acest lucru poate să nu fie întotdeauna cazul.
Există o serie de ambiguități în scenariul descris. Observațiile astronomice au arătat că stelele masive explodează de fapt, ducând la formarea de nebuloase în expansiune, lăsând în urmă o stea neutronică care se rotește rapid în centru, emițând impulsuri regulate de unde radio (pulsar). Dar teoria arată că unda de șoc exterior ar trebui să despartă atomii în nucleoni (protoni, neutroni). Pentru aceasta trebuie cheltuită energie, drept urmare unda de șoc trebuie să se stingă. Dar din anumite motive acest lucru nu se întâmplă: unda de șoc ajunge la suprafața miezului în câteva secunde, apoi la suprafața stelei și aruncă în aer materia. Sunt luate în considerare mai multe ipoteze pentru diferite mase, dar acestea nu par convingătoare. Poate că, într-o stare de „compresie maximă” sau în timpul interacțiunii unei unde de șoc cu materia care continuă să cadă, intră în vigoare niște legi fizice fundamental noi și necunoscute. În plus, atunci când o supernova explodează cu formarea unei găuri negre, apar următoarele întrebări: de ce materia după explozie nu este complet absorbită de gaura neagră; există o undă de șoc exterior și de ce nu este încetinită și există ceva analog cu „compresie maximă”?
Supernove de tip Ia
Mecanismul exploziilor supernovelor de tip Ia (SN Ia) arată oarecum diferit. Aceasta este o așa-numită supernovă termonucleară, al cărei mecanism de explozie se bazează pe procesul de fuziune termonucleară în miezul dens de carbon și oxigen al stelei. Progenitorii SN Ia sunt pitici albe cu mase apropiate de limita Chandrasekhar. Este în general acceptat că astfel de stele pot fi formate prin fluxul de materie din a doua componentă a unui sistem binar de stele. Acest lucru se întâmplă dacă a doua stea din sistem depășește lobul său Roche sau aparține clasei de stele cu un vânt stelar super-intens. Pe măsură ce masa unei pitici albe crește, densitatea și temperatura acesteia cresc treptat. În cele din urmă, când temperatura atinge aproximativ 3×108 K, apar condiții pentru aprinderea termonucleară a amestecului carbon-oxigen. Frontul de ardere începe să se răspândească din centru spre straturile exterioare, lăsând în urmă produse de ardere - nuclee de grup de fier. Frontul de ardere se propagă într-un mod de deflagrație lentă și este instabil la diferite tipuri de perturbări. Cea mai importantă este instabilitatea Rayleigh-Taylor, care apare din cauza acțiunii forței arhimedeene asupra produselor de combustie ușoare și mai puțin dense, în comparație cu învelișul dens de carbon-oxigen. Încep procese convective intense la scară largă, care conduc la o intensificare și mai mare a reacțiilor termonucleare și la eliberarea energiei necesare pentru ejecția învelișului supernovei (~10 51 erg). Viteza frontului de ardere crește, este posibilă turbulizarea flăcării și formarea unei unde de șoc în straturile exterioare ale stelei.
Alte tipuri de supernove
Există, de asemenea, SN Ib și Ic, ai căror precursori sunt stele masive în sisteme binare, spre deosebire de SN II, ai cărui precursori sunt stele simple.
Teoria supernovei
Nu există încă o teorie completă a supernovelor. Toate modelele propuse sunt simplificate și au parametri liberi care trebuie ajustați pentru a obține imaginea de explozie necesară. În prezent, este imposibil să se ia în considerare în modelele numerice toate procesele fizice care au loc în stele care sunt importante pentru dezvoltarea unei erupții. De asemenea, nu există o teorie completă a evoluției stelare.
Rețineți că predecesorul celebrei supernove SN 1987A, clasificată ca o supergigantă de tip II, este o supergigantă albastră, nu una roșie, așa cum se presupunea în modelele SN II înainte de 1987. De asemenea, este probabil ca rămășița sa să nu conțină un obiect compact, cum ar fi o stea neutronică sau o gaură neagră, așa cum se poate observa din observații.
Locul supernovelor în Univers
Potrivit numeroaselor studii, după nașterea Universului, acesta a fost umplut doar cu substanțe ușoare - hidrogen și heliu. Toate celelalte elemente chimice s-au putut forma numai în timpul arderii stelelor. Aceasta înseamnă că planeta noastră (și tu și eu) constă din materie formată în adâncurile stelelor preistorice și aruncată odată în exploziile de supernove.
Conform calculelor oamenilor de știință, fiecare supernova de tip II produce aproximativ 0,0001 mase solare ale izotopului activ al aluminiului (26Al). Dezintegrarea acestui izotop creează radiații dure, care au fost observate mult timp, iar din intensitatea sa s-a calculat că conținutul acestui izotop în Galaxie este mai mic de trei mase solare. Aceasta înseamnă că supernovele de tip II ar trebui să explodeze în Galaxie în medie de două ori pe secol, ceea ce nu este observat. Probabil, în ultimele secole, multe astfel de explozii nu au fost observate (au avut loc în spatele norilor de praf cosmic). Prin urmare, majoritatea supernovelor sunt observate în alte galaxii. Studiile profunde ale cerului folosind camere automate conectate la telescoape permit acum astronomilor să descopere mai mult de 300 de erupții pe an. În orice caz, este timpul ca o supernova să explodeze...
Potrivit uneia dintre ipotezele oamenilor de știință, un nor cosmic de praf rezultat în urma exploziei unei supernove poate rezista în spațiu aproximativ două sau trei miliarde de ani!
Observații de supernova
Pentru a desemna supernove, astronomii folosesc următorul sistem: mai întâi sunt scrise literele SN (din latină S superior N ovule), apoi anul descoperirii și apoi cu litere latine - numărul de serie al supernovei din an. De exemplu, SN 1997cj denotă o supernova descoperită 26 * 3 ( c) + 10 (j) = locul 88 în 1997.
Cele mai faimoase supernove
- Supernova SN 1604 (Kepler Supernova)
- Supernova G1.9+0.3 (Cea mai tânără din galaxia noastră)
Supernove istorice din galaxia noastră (observate)
Supernova | Data focarului | Constelaţie | Max. strălucire | Distanța (anul întâi) | Tip flash | Durata vizibilității | Rest | Note |
SN 185 | , 7 decembrie | Centaurus | -8 | 3000 | Ia? | 8 - 20 de luni | G315.4-2.3 (RCW 86) | Înregistrări chineze: observate lângă Alpha Centauri. |
SN 369 | necunoscut | necunoscut | necunoscut | necunoscut | 5 luni | necunoscut | Cronici chinezești: situația este foarte puțin cunoscută. Dacă era în apropierea ecuatorului galactic, era foarte probabil să fi fost o supernovă, dacă nu, cel mai probabil a fost o nova lentă. | |
SN 386 | Săgetător | +1.5 | 16,000 | II? | 2-4 luni | |||
SN 393 | Scorpion | 0 | 34000 | necunoscut | 8 luni | mai multi candidati | cronici chineze | |
SN 1006 | , 1 mai | Lup | -7,5 | 7200 | Ia | 18 luni | SNR 1006 | Călugări elvețieni, oameni de știință arabi și astronomi chinezi. |
SN 1054 | , 4 iulie | Taurul | -6 | 6300 | II | 21 de luni | Nebuloasa Crabului | la Mijloc şi Orientul Îndepărtat(nu apare în textele europene, în afară de indicii vagi din cronicile monahale irlandeze). |
SN 1181 | , august | Casiopea | -1 | 8500 | necunoscut | 6 luni | Posibil 3C58 (G130.7+3.1) | lucrări ale profesorului de la Universitatea din Paris Alexandre Nequem, texte chineze și japoneze. |
SN 1572 | , 6 noiembrie | Casiopea | -4 | 7500 | Ia | 16 luni | Rămășița supernovei Tycho | Acest eveniment este consemnat în multe surse europene, inclusiv în evidențele tânărului Tycho Brahe. Adevărat, el a observat steaua care arde abia pe 11 noiembrie, dar a urmărit-o timp de un an și jumătate și a scris cartea „De Nova Stella” („Despre noua stea”) - prima lucrare astronomică pe această temă. |
SN 1604 | , 9 octombrie | Ophiuchus | -2.5 | 20000 | Ia | 18 luni | Rămășița supernovei Kepler | Din 17 octombrie, Johannes Kepler a început să o studieze, care și-a conturat observațiile într-o carte separată. |
SN 1680 | , 16 august | Casiopea | +6 | 10000 | IIb | necunoscut (nu mai mult de o săptămână) | Rămășița supernovei Cassiopeia A | observat de Flamsteed, a enumerat vedeta în catalogul său ca 3 Cas. |
Vezi de asemenea
Legături
- Pskovsky Yu P. Nova și supernove- o carte despre nove și supernove.
- Tsvetkov D. Yu. Supernove- o privire de ansamblu modernă a supernovelor.
- Alexey Levin Bombe spațiale- articol în revista „Mecanica populară”
- Lista tuturor exploziilor de supernove observate - Lista supernovelor, IAU
- Studenți pentru Explorarea și Dezvoltarea Spațiului - Supernove
Note
Fundația Wikimedia.
- 2010.
- Supernove
Supernove
Vedeți ce sunt „Supernovae” în alte dicționare: STELE SUPERNOVA
Dicţionar enciclopedic mare Supernove - stele care ard brusc, a căror putere de radiație în timpul unei erupții (de la 1040 erg/s și mai sus) este de multe mii de ori mai mare decât puterea unei erupții nova. Exploziile supernovelor sunt cauzate de colapsul gravitațional. În caz de explozie … partea centrala
Dicţionar enciclopedic mare Dicţionar astronomic Începuturile științelor naturale moderne
STELE SUPERNOVA- stelele, erupțiile (exploziile) sunt însoțite de o eliberare totală de energie = 1051 erg. Toate celelalte erupții stelare eliberează mult mai puțină energie, de exemplu. în timpul focarelor așa-numitelor stele noi până la 1046 erg. S. z. în principal sunt împărțite în două tipuri (I și II). De la… Enciclopedie fizică
Supernove- Supernove SUPERNOVA STARS, stele care brusc (în decurs de câteva zile) își măresc luminozitatea de sute de milioane de ori. O astfel de erupție apare datorită comprimării regiunilor centrale ale stelei sub influența forțelor gravitaționale și a descărcării (cu... ... Dicţionar Enciclopedic Ilustrat
Supernove- stelele sunt stele care își încheie evoluția într-un proces exploziv catastrofal. Termenul „supernove” a fost folosit pentru a descrie stelele care au izbucnit cu mult (în ordine de mărime) mai puternic decât așa-numitele „nove”. De fapt, nici unul, nici celălalt nu este fizic... ... Wikipedia
Supernove- stele care își încheie evoluția într-un proces exploziv catastrofal. Termenul „supernove” a fost folosit pentru a descrie stelele care au izbucnit cu mult (în ordine de mărime) mai puternic decât așa-numitele „nove”. De fapt, nici una, nici alta nu sunt noi din punct de vedere fizic... Wikipedia
supernove- stele care ard brusc, a căror putere de radiație în timpul erupției (de la 1040 erg/s și mai sus) este de multe mii de ori mai mare decât puterea erupției noi. Explozia unei supernove este cauzată de pseudonimul colapsului gravitațional În timpul exploziei... ... Dicţionar Enciclopedic
STELE- corpuri cerești luminoase fierbinți precum Soarele. Stelele variază ca mărime, temperatură și luminozitate. În multe privințe, Soarele este o stea tipică, deși pare mult mai strălucitoare și mai mare decât toate celelalte stele, deoarece este situat mult mai aproape de... ... Enciclopedia lui Collier
STELE SUPERNOVA- SUPERNOVE STARS, stele care brusc (în câteva zile) își măresc luminozitatea de sute de milioane de ori. O astfel de erupție apare datorită comprimării regiunilor centrale ale stelei sub influența forțelor gravitaționale și de ejecție (la viteze de aproximativ 2... ... Enciclopedie modernă Citește mai mult
În fiecare dimineață, intrând în biroul său și pornind computerul, Paolo Mazzali speră să primească vești despre o catastrofă cosmică. Un italian slab, cu o barbă bine îngrijită, este angajat al Institutului german de astrofizică Max Planck din Garching, lângă München. Și un vânător de supernove. El vânează stele muribunde în spațiu, încercând să dezvăluie secretele agoniei lor orbitoare. Exploziile de stele sunt unul dintre cele mai ambițioase fenomene cosmice. Și principala forță motrice a ciclului de naștere și moarte a lumilor din Univers. Undele de șoc din exploziile lor s-au răspândit prin spațiu ca niște cercuri pe apă. Ele comprimă gazul interstelar în filamente gigantice și dau impuls formării de noi planete și stele. Și chiar influențează viața de pe Pământ. „Aproape toate elementele care ne alcătuiesc pe noi și lumea noastră provin din explozii de supernove”, spune Mazzali.
NEBULA RABULUI |
Incredibil, dar adevărat: calciul din oasele noastre și fierul din celulele noastre sanguine, siliciul din cipurile computerelor și argintul din bijuteriile noastre - toate acestea au avut originea în creuzetul exploziilor cosmice. În căldura stelară, atomii acestor elemente au fost sudați împreună, iar apoi, cu o rafală puternică, au fost aruncați în spațiul interstelar. Atât omul însuși, cât și tot ceea ce îl înconjoară nu sunt altceva decât praf de stele.
Cum funcționează aceste cuptoare nucleare spațiale? Care stele își încheie viața cu o explozie? Și ce îi servește drept detonator? Aceste întrebări fundamentale au preocupat oamenii de știință de mult timp. Instrumentele astronomice devin din ce în ce mai precise, programele de modelare pe computer devin din ce în ce mai sofisticate. De aceea pt ultimii ani cercetătorii au reușit să dezvăluie multe dintre secretele supernovelor. Și dezvăluie detalii uimitoare despre cum o vedetă trăiește și moare.
O astfel de descoperire științifică a devenit posibilă datorită creșterii numărului de obiecte observate. Anterior, astronomii au putut observa doar fulgerul strălucitor al unei stele pe moarte în spațiu, eclipsând lumina întregii galaxii, din noroc. Acum telescoapele automate monitorizează sistematic cerul înstelat. O programe de calculator comparați imaginile realizate la intervale de câteva luni. Și semnalează apariția de noi puncte luminoase pe cer sau intensificarea strălucirii stelelor deja cunoscute.
Există, de asemenea, o întreagă armată de astronomi amatori. Există mai ales multe dintre ele în emisfera nordică. Chiar și cu ajutorul telescoapelor de putere redusă, ele sunt adesea capabile să surprindă fulgerări strălucitoare ale stelelor pe moarte. În 2010, amatorii și profesioniștii au observat un total de 339 de supernove. Și în 2007, erau până la 573 de „supravegheate” Singura problemă este că toate sunt situate în alte galaxii, mult dincolo Calea lactee. Acest lucru le face dificil de studiat în detaliu.
De îndată ce un nou obiect luminos cu caracteristici neobișnuite este descoperit în spațiu, vestea descoperirii se răspândește instantaneu pe internet. Acest lucru s-a întâmplat în cazul supernovei 2008D. „D” din acronim indică faptul că aceasta este a patra supernovă descoperită în 2008.
Vestea că pe 9 ianuarie un grup de astronomi americani a detectat o emisie super-puternică de raze X în spațiu l-a găsit pe Paolo Mazzali la Tokyo, unde ținea prelegeri. „Când am aflat despre asta”, spune el, „ne-am lăsat imediat deoparte și ne-am concentrat pe studierea acestui obiect timp de trei luni.”
În timpul zilei, Mazzali a fost în contact telefonic cu colegii din Chile, coordonând observațiile artificiilor cosmice folosind unul dintre supertelescoapele instalate acolo. Și noaptea s-a consultat cu oamenii de știință europeni. Până astăzi, își amintește cu încântare această muncă grea și nopțile nedormite. Atunci astronomii au avut o șansă rară să urmărească procesul exploziei unei stele aproape de la început până la sfârșit. De obicei, o stea pe moarte este surprinsă de telescoape la doar câteva zile după începerea chinului ei de moarte.
Un impuls puternic pentru dezvoltare cercetarea modernă supernovele au devenit senzația astronomică a secolului. S-a întâmplat în 1987. Dar Hans-Thomas Janka, colegul lui Mazzali la Institutul de Astrofizică, își amintește totul de parcă ar fi fost ieri. Pe 25 februarie, toți angajații au sărbătorit ziua de naștere a șefului institutului. Yanka tocmai și-a susținut diploma și alegea un subiect pentru teza de doctorat. În plină vacanță, vestea descoperirii unei supernove sub codul SN 1987A a lovit ca un șurub din albastru. „A făcut destulă agitație”, spune el. Problema cu tema pentru disertație a fost rezolvată instantaneu.
Ce este atât de special? A fost descoperită în cea mai apropiată galaxie de noi - Marele Nor Magellanic, la o distanță de numai 160 de mii de ani lumină de Pământ. După standardele cosmice - la doar o aruncătură de băț.
Și încă o coincidență interesantă. Marea agonie a acestei stele a început acum 160 de mii de ani, când o specie unică de primate, Homo sapiens, a apărut în savanele din Africa de Est.
În timp ce lumina fulgerului său a ajuns pe Pământ, oamenii au reușit să populeze planeta, să inventeze roata, să creeze agriculturăși industrie, studiază legile complexe ale fizicii și construiesc telescoape puternice. Tocmai la timp pentru a capta și analiza semnalul luminos din Norul Magellanic.
Din 1987, Janka lucrează la un model computerizat care ar trebui să explice dinamica internă a procesului morții vedetei. Acum are ocazia să compare reconstrucțiile sale virtuale cu fapte reale. Totul datorită datelor colectate în timpul observațiilor exploziei stelei SN 1987A. Rămâne cea mai studiată supernova din istorie.
Stelele care au masa de peste opt ori mai mare decât Soarele nostru, mai devreme sau mai târziu, se vor „prăbuși” sub propria greutate și vor exploda |
FINALĂ EXPLOZIVĂ |
|
Exploziile de supernove sunt forța motrice din spatele ciclului materiei. Ei aruncă „fântâni galactice” de gaz din care se formează noi stele. |
|
1. Explozii de supernove |
FINALĂ EXPLOZIVĂ |
Pe baza unei analize a radiațiilor sale, s-a concluzionat, printre altele, că există două tipuri principale de supernove. Energia pentru explozia supernovelor de tip 1a este furnizată de procesul rapid de fuziune termonucleară în miezul dens de carbon-oxigen al stelelor mici de dimensiunea Lunii, egală ca masă cu Soarele nostru. Erupțiile lor sunt materialul ideal pentru studiul efectului expansiunii accelerate a Universului, a cărui descoperire a fost remarcată. Premiul Nobel la fizică în 2011.
Al doilea tip este supernovele cu un miez care se prăbușește. În cazul lor, sursa de energie explozivă este forța gravitației, care comprimă materia unei stele care cântărește cel puțin opt mase solare și o face să se „prabușească”. Exploziile de acest tip sunt înregistrate de trei ori mai des. Și ei sunt cei care creează condițiile pentru formarea unor astfel de grele elemente chimice, precum argintul și cadmiul.
Supernova SN 1987A aparține celui de-al doilea tip. Acest lucru poate fi văzut deja după dimensiunea stelei - vinovata de agitația cosmică. Era de 20 de ori mai greu decât Soarele. Și a trecut prin evoluția tipică pentru luminarii din această categorie de greutate.
O stea își începe viața ca un nor rece și subțire de gaz interstelar. Se contractă sub propria sa gravitație și ia treptat forma unei mingi. La început, constă în principal din hidrogen, primul element chimic care a apărut la scurt timp după Big Bang, care a început Universul nostru. În următoarea etapă a vieții stelei, nucleele de hidrogen se unesc pentru a forma heliu. În timpul acestei fuziuni nucleare, este eliberată o cantitate imensă de energie, ceea ce face ca steaua să strălucească. Din heliul „multiplicat”, se sintetizează elemente din ce în ce mai complexe - mai întâi carbon, apoi oxigen. În același timp, temperatura stelei crește, iar în flacăra sa se formează atomi mai grei. Fierul închide lanțul fuziunii termonucleare. Când nucleele de fier se îmbină cu nucleele altor elemente, energia nu mai este eliberată, ci, dimpotrivă, este consumată. În această etapă, evoluția oricărei stele se oprește.
Până atunci, reprezintă deja o structură stratificată de tip ceapă. Fiecare strat corespunde unui anumit stadiu al dezvoltării sale. La exterior există o înveliș de hidrogen, dedesubt sunt straturi de heliu, carbon, oxigen și siliciu. Și în centru este un miez format din fier gazos comprimat, încălzit la câteva miliarde de grade. Este comprimat atât de strâns încât un cub de zaruri făcut dintr-un astfel de material ar cântări zece mii de tone.
„De acum înainte, dezastrul este inevitabil”, spune Janka. Mai devreme sau mai târziu, presiunea din miezul de fier în creștere nu mai poate conține presiunea propriei gravitații. Și „se prăbușește” într-o fracțiune de secundă. Materia care depășește masa Soarelui este comprimată într-o minge cu un diametru de numai 20 de kilometri. Sub influența gravitației în interiorul nucleului, electronii încărcați negativ sunt „presați” în protoni încărcați pozitiv și formează neutroni. Din miez se formează o stea neutronică - un cheag dens de așa-numită „materie exotică”.
„Steaua neutronică nu se mai poate contracta în continuare”, explică Janka. „Coaja sa se transformă într-un perete impenetrabil, de pe care substanța din straturile superioare, atrasă de centru, sare.” Explozia internă provoacă o undă de șoc inversă care se repezi spre exterior prin toate straturile. În același timp, chestiunea devine monstruos de fierbinte. Aproape de nucleu, temperatura acestuia atinge 50 de miliarde de grade pe scara Kelvin. Când unda de șoc ajunge la coaja stelei, o fântână de gaz încălzit izbucnește în spațiu cu o viteză vertiginoasă - peste 40 de mii de kilometri pe secundă. Și în același timp emite lumină. Steaua clipește puternic. Este acest fulger pe care astronomii îl văd prin telescoape, mii sau chiar milioane de ani mai târziu, când lumina ajunge pe Pământ.
După cum arată modelele de calculator programate ținând cont de toate legile fizicii, reacțiile termonucleare complexe au loc în focul iadului din jurul unei stele neutronice. Elementele ușoare precum oxigenul și siliciul „ard” în elemente grele precum fier și nichel, titan și calciu.
Multă vreme s-a crezut că în acest cataclism s-au născut cele mai grele elemente chimice - aurul, plumbul și uraniul. Dar calculele recente ale lui Hans-Thomas Janki și colegii săi au zdruncinat această teorie. Simularea a arătat că puterea „vântului particulelor” care emană din supernova nu este suficientă pentru a „strânge” neutronii liberi în nucleele zburătoare ale atomilor pentru a crea aglomerate din ce în ce mai grele.
Dar de unde provin atunci elementele grele? Ele se nasc în timpul ciocnirii stelelor neutronice rămase după exploziile supernovei, crede Janka. Acest lucru duce la o ejecție colosală a materiei fierbinți în spațiu. Mai mult, distribuția de frecvență a elementelor grele din această substanță obținută în timpul modelării coincide cu parametrii reali sistemul solar. Deci supernovele și-au pierdut monopolul asupra creării materiei cosmice. Dar totul începe cu ei.
În momentul exploziei sale și apoi pe măsură ce se transformă într-o nebuloasă în expansiune, o supernova este o priveliște fascinantă. Dar paradoxul este că, după standardele fizicii, acest grandios spectacol cosmic de artificii, deși spectaculos, este doar un efect secundar. În timpul prăbușirii gravitaționale a unei stele, aceasta este eliberată într-o secundă mai multa energie, decât emit toate stelele din Univers în „mod normal”: aproximativ 10 46 jouli. „Dar 99% din această energie este eliberată nu printr-un fulger de lumină, ci sub formă de particule de neutrino invizibile”, spune Janka. În zece secunde, în miezul de fier al stelei se formează o cantitate colosală din aceste particule ultra-ușoare - 10 octodecilion, adică 10 până la a 58-a putere.
Pe 23 februarie 1987, o senzație științifică a tunat: trei senzori din Japonia, SUA și URSS au înregistrat două duzini de neutrini din explozia supernovei 1987A. „Înainte de aceasta, ideea stelelor cu neutroni care decurg din colapsul gravitațional urmată de eliberarea de energie sub formă de neutrini era o ipoteză pură”, spune Janka. „Și în cele din urmă a fost confirmat.” Dar până acum acesta este singurul semnal de neutrino înregistrat de la o stea care explodează. Este extrem de dificil de detectat urme ale acestor particule, deoarece ele interacționează cu greu cu materia. Mai târziu, când au analizat acest fenomen, astrofizicienii au trebuit să se mulțumească cu modelarea computerizată. Și au ajuns, de asemenea, foarte departe. De exemplu, s-a dovedit că fără neutrini volatili, artificiile cosmice nu ar putea izbucni. În primele modele computerizate ale lui Yankee, frontul virtual al valului de explozie de stele masive nu a ajuns la suprafață, ci s-a „stins” după primii 100 de kilometri, irosind toată energia inițială.
Cercetătorii și-au dat seama că au ratat ceva factor important. La urma urmei, în realitate, stelele explodează. „Apoi am început să căutăm mecanismul care provoacă detonarea secundară a unei supernove”, spune Janka. A fost nevoie de mulți ani pentru a rezolva „problema supernovei”. Drept urmare, a fost posibil să se simuleze cu acuratețe procesele care au loc în primele fracțiuni de secundă ale exploziei. Și găsiți soluția.
Yanka arată un scurt videoclip animat pe computerul ei. Mai întâi, pe ecran apare o pată roșie perfect rotundă - centrul supernovei. După 40 de milisecunde, această minge începe să se deformeze din ce în ce mai mult. Partea frontală a undei de șoc se îndoaie într-o direcție sau alta. Pulsează și se leagănă. Se pare că învelișul de gaz al stelei se umflă. După alte 600 de milisecunde, izbucnește. Are loc o explozie.
Oamenii de știință comentează acest proces: pâlniile și bulele se formează în straturile fierbinți ale stelei, ca pe suprafața terciului în timpul gătirii. În plus, substanța care barbote se mișcă înainte și înapoi între coajă și miez. Și datorită acestui fapt, este expus mai mult timp la neutrini de înaltă energie care scapă din intestinele stelei. Ele dau materiei impulsul necesar unei explozii.
În mod ironic, aceste particule „neutre”, care de obicei trec prin materie fără urmă, sunt cele care servesc drept detonatorul unei explozii de supernovă. Costurile oamenilor de știință care studiază misterul stelelor pe moarte sunt astronomice, se potrivesc cu amploarea fenomenului în sine. Doar modelarea proceselor care au loc în primele 0,6 secunde de colaps al nucleului stelar a durat trei ani de muncă continuă. „Am folosit toate supercalculatoarele disponibile la centrele de calcul din Garching, Stuttgart și Jülich la capacitate maximă”, spune Janka.
Merită, oamenii de știință sunt siguri. La urma urmei, nu vorbim doar despre artificii spațiale grandioase. Exploziile de supernove joacă un rol principal în evoluția Universului. Au aruncat cantități enorme de praf departe în spațiul interstelar. După explozie, o stea care avea inițial de zece ori masa Soarelui rămâne cu o stea neutronică cântărind doar o masă solară și jumătate. Cea mai mare parte a materiei este împrăștiată în spațiu. Acest val puternic de materie și energie dă naștere formării de noi stele.
Uneori, exploziile de supernove ating o astfel de forță încât ejectează gaz din coaja unei stele dincolo de granițele galaxiei „mamă” și îl dispersează în spațiul intergalactic. Modelele computerizate astrofizice arată că acest efect este și mai important pentru evoluția cosmică. Dacă gazul ar rămâne în galaxii, în ele s-ar forma mai multe stele noi.
Cantitatea de praf de stele și particule de elemente grele din Univers poate determina cât de des au loc exploziile supernovei. În fiecare secundă, cinci până la zece stele explodează undeva în spațiu.
Dar astronomii așteaptă cu nerăbdare apariția supernovelor în galaxia noastră. Observarea exploziei unei stele de la o distanță „aproape” nu poate fi înlocuită nici măcar cu cel mai avansat model de computer. Conform previziunilor lor, două stele vechi ar trebui să detoneze în cartierul nostru în următorii 100 de ani. Ultima explozie de supernovă de până acum în Calea Lactee, vizibilă de pe Pământ chiar și cu ochiul liber, a fost observată în 1604 de astronomul Johannes Kepler.
Astronomii s-au încordat în așteptare. „Se va întâmpla din nou foarte curând”, spune vânătorul de supernove Paolo Mazzali. Oamenii de știință au identificat deja unii dintre cei mai probabili candidați stelare. Printre ele se numără supergianta roșie Betelgeuse din colțul din stânga sus al lui Orion, cea mai frumoasă constelație vizibilă pe cerul nopții. Dacă această stea ar fi în centrul sistemului nostru solar, s-ar extinde cu mult dincolo de orbita Pământului și a lui Marte.
După milioane de ani de existență, Betelgeuse și-a consumat deja cea mai mare parte din combustibilul nuclear și ar putea exploda în orice moment. Înainte de moarte, gigantul va aprinde de mii de ori mai luminos decât a strălucit în timpul vieții. Va străluci pe cer ca o semilună, sau chiar lună plină, spun astronomii. Și dacă ai noroc, strălucirea sa se vede chiar și în timpul zilei.
Apariția lor este un fenomen cosmic destul de rar. În medie, trei supernove explodează pe secol în universul observabil. Fiecare astfel de erupție este o catastrofă cosmică gigantică, care eliberează o cantitate incredibilă de energie. Potrivit celei mai aproximative estimări, această cantitate de energie ar putea fi generată de explozia simultană a mai multor miliarde de bombe.
Nu există încă o teorie suficient de riguroasă a exploziilor de supernove, dar oamenii de știință au înaintat o ipoteză interesantă. Ei au sugerat, pe baza unor calcule complexe, că în timpul sintezei alfa a elementelor miezul continuă să se micșoreze. Temperatura din el atinge o cifră fantastică - 3 miliarde de grade. În astfel de condiții, diferite procese din nucleu sunt accelerate semnificativ; Ca rezultat, se eliberează multă energie. Comprimarea rapidă a miezului implică o comprimare la fel de rapidă a învelișului stelei.
De asemenea, se încălzește foarte mult, iar reacțiile nucleare care au loc în el, la rândul lor, sunt foarte accelerate. Astfel, literalmente, în câteva secunde, se eliberează o cantitate imensă de energie. Aceasta duce la o explozie. Desigur, astfel de condiții nu sunt întotdeauna atinse și, prin urmare, supernovele erup destul de rar.
Aceasta este ipoteza. Viitorul va arăta cât de corecte au oamenii de știință în ipotezele lor. Dar prezentul i-a condus și pe cercetători la presupuneri absolut uimitoare. Metodele astrofizice au făcut posibilă urmărirea modului în care scade luminozitatea supernovelor. Și așa s-a dovedit a fi: în primele zile după explozie, luminozitatea scade foarte repede, iar apoi această scădere (în 600 de zile) încetinește. Mai mult, la fiecare 55 de zile luminozitatea scade exact la jumatate. Din punct de vedere matematic, această scădere are loc conform așa-numitei legi exponențiale. Un bun exemplu al unei astfel de legi este legea dezintegrarii radioactive. Oamenii de știință au făcut o presupunere îndrăzneață: eliberarea de energie după explozia unei supernove se datorează dezintegrare radioactivă un izotop al unui element cu un timp de înjumătățire de 55 de zile.
Dar ce izotop și ce element? Aceste căutări au continuat câțiva ani. Beriliu-7 și stronțiu-89 au fost „candidați” pentru rolul unor astfel de „generatori” de energie. S-au dezintegrat la jumătate în doar 55 de zile. Dar nu au avut șansa de a trece examenul: calculele au arătat că energia eliberată în timpul dezintegrarii lor beta a fost prea mică. Dar alți izotopi radioactivi cunoscuți nu au avut un timp de înjumătățire similar.
Un nou concurent a apărut printre elementele care nu există pe Pământ. S-a dovedit a fi un reprezentant al elementelor transuraniului sintetizate artificial de oamenii de știință. Numele solicitantului este californian, numărul său de serie este nouăzeci și opt. Izotopul său californiu-254 a fost preparat într-o cantitate de numai aproximativ 30 de miliarde de grame. Dar această cantitate cu adevărat lipsită de greutate a fost suficientă pentru a măsura timpul de înjumătățire al izotopului. S-a dovedit a fi egal cu 55 de zile.
Și de aici a apărut o ipoteză curioasă: energia de descompunere a California-254 este cea care asigură luminozitatea neobișnuit de mare a unei supernove timp de doi ani. Dezintegrarea californiului are loc prin fisiunea spontană a nucleelor sale; Cu acest tip de dezintegrare, nucleul pare să se împartă în două fragmente - nucleele elementelor din mijlocul tabelului periodic.
Dar cum se sintetizează californiul în sine? Oamenii de știință dau și aici o explicație logică. În timpul comprimării nucleului care precede explozia supernovei, reacția nucleară a interacțiunii neon-21, deja familiară nouă, cu particulele alfa este neobișnuit de accelerată. Consecința acestui fapt este apariția într-o perioadă de timp destul de scurtă a unui flux de neutroni extrem de puternic. Procesul de captare a neutronilor are loc din nou, dar de data aceasta este rapid. Nucleele reușesc să absoarbă următorii neutroni înainte ca aceștia să sufere dezintegrare beta. Pentru acest proces, instabilitatea elementelor transbismutice nu mai este un obstacol. Lanțul de transformări nu se va rupe, iar sfârșitul tabelului periodic va fi de asemenea umplut. În acest caz, aparent, se formează chiar și elemente transuraniu care nu au fost încă obținute în condiții artificiale.
Oamenii de știință au calculat că fiecare explozie de supernovă produce doar o cantitate fantastică de California-254. Din această cantitate s-ar putea face 20 de bile, fiecare dintre ele ar cântări la fel de mult ca Pământul nostru. Ce este mai departe soarta supernova? Ea moare destul de repede. La locul izbucnirii sale, a rămas doar o stea mică, foarte slabă. Se distinge, totuși, prin densitatea sa neobișnuit de mare de materie: plină cu ea cutie de chibrituri ar cântări zeci de tone. Astfel de stele se numesc „”. Încă nu știm ce se întâmplă cu ei în continuare.
Materia care este ejectată în spațiul cosmic se poate condensa și forma noi stele; vor începe o nouă cale lungă de dezvoltare. Oamenii de știință au făcut până acum doar linii generale generale ale imaginii originii elementelor, o imagine a activității stelelor - mari fabrici de atomi. Poate că această comparație transmite în general esența problemei: artistul schițează pe pânză doar primele contururi ale viitoarei opere de artă. Ideea principală este deja clară, dar multe detalii, inclusiv semnificative, mai trebuie să fie ghicite.
Soluția finală la problema originii elementelor va necesita o muncă enormă din partea oamenilor de știință de diferite specialități. Este probabil ca multe lucruri din ceea ce ni se pare acum neîndoielnic să se dovedească, de fapt, aproximativ aproximative, sau chiar complet incorecte. Probabil că oamenii de știință vor trebui să se confrunte cu modele care ne sunt încă necunoscute. Într-adevăr, pentru a înțelege cele mai complexe procese care au loc în Univers, va fi, fără îndoială, nevoie de un nou salt calitativ în dezvoltarea ideilor noastre despre acesta.
Este destul de rar ca oamenii să poată observa un fenomen atât de interesant precum o supernova. Dar aceasta nu este o naștere obișnuită a unei stele, deoarece în galaxia noastră se nasc până la zece stele în fiecare an. O supernova este un fenomen care poate fi observat doar o data la o suta de ani. Stelele mor atât de strălucitor și frumos.
Pentru a înțelege de ce are loc o explozie de supernovă, trebuie să ne întoarcem chiar la nașterea stelei. Hidrogenul zboară în spațiu, care se adună treptat în nori. Când norul este suficient de mare, hidrogenul condensat începe să se acumuleze în centrul său, iar temperatura crește treptat. Sub influența gravitației, este asamblat nucleul viitoarei stele, unde, datorită temperaturii crescute și a gravitației în creștere, începe să aibă loc reacția de fuziune termonucleară. Cât de mult hidrogen poate atrage o stea în sine determină dimensiunea sa viitoare - de la o pitică roșie la o gigantă albastră. În timp, echilibrul muncii stelei este stabilit, straturile exterioare pun presiune asupra miezului, iar miezul se extinde datorită energiei fuziunii termonucleare.
Steaua este unică și, ca orice reactor, într-o zi va rămâne fără combustibil - hidrogen. Dar ca să vedem cum explodează o supernovă, trebuie să mai treacă puțin timp, pentru că în reactor, în loc de hidrogen, s-a format un alt combustibil (heliu), pe care steaua va începe să-l ardă, transformându-l în oxigen și apoi în carbon. Și asta va continua până când în miezul stelei se formează fier, care în timpul unei reacții termonucleare nu eliberează energie, ci o consumă. În astfel de condiții, poate avea loc o explozie de supernovă.
Miezul devine mai greu și mai rece, ceea ce face ca straturile superioare mai ușoare să cadă pe el. Fuziunea începe din nou, dar de data aceasta mai repede decât de obicei, drept urmare steaua pur și simplu explodează, împrăștiindu-și materia în spațiul înconjurător. În funcție de cele cunoscute pot rămâne și după el - (o substanță cu o densitate incredibil de mare, care este foarte mare și poate emite lumină). Astfel de formațiuni rămân după stele foarte mari care au reușit să producă fuziune termonucleară cu elemente foarte grele. Stelele mai mici lasă în urmă stele mici de neutroni sau de fier, care nu emit aproape deloc lumină, dar au și ele densitate mare materie.
Nou și supernove sunt strâns legate, deoarece moartea unuia dintre ei poate însemna nașterea unuia nou. Acest proces continuă la nesfârșit. O supernova transportă milioane de tone de materie în spațiul înconjurător, care se adună din nou în nori și începe formarea unuia nou. corp ceresc. Oamenii de știință susțin că toate elementele grele care se află în sistemul nostru solar au fost „furate” de Soare în timpul nașterii sale dintr-o stea care a explodat cândva. Natura este uimitoare, iar moartea unui lucru înseamnă întotdeauna nașterea a ceva nou. Materia se dezintegrează în spațiul cosmic și se formează în stele, creând marele echilibru al Universului.
Potrivit astronomilor, în 2022, cea mai strălucitoare explozie de supernova din constelația Cygnus va fi vizibilă de pe Pământ. Blițul va putea să eclipseze strălucirea majorității stelelor de pe cer! O explozie de supernovă este un fenomen rar, dar aceasta nu va fi prima dată când omenirea va observa fenomenul. De ce este acest fenomen atât de fascinant?
SEMNELE TERIBILE ALE TRECUTULUI
Deci, în urmă cu 5000 de ani, locuitorii Sumerului Antic erau îngroziți - zeii au arătat că sunt supărați arătând un semn. Al doilea soare a strălucit pe cer, așa că chiar și noaptea era la fel de strălucitor ca ziua! Încercând să evite dezastrul, sumerienii au făcut sacrificii bogate și s-au rugat neobosit zeilor - iar acest lucru a avut un efect. An, zeul cerului, și-a întors furia - al doilea soare a început să se estompeze și a dispărut în curând de pe cer.
Așa reconstituie oamenii de știință evenimentele care au avut loc în urmă cu mai bine de cinci mii de ani, când o supernova a explodat peste Sumerul Antic. Aceste evenimente au devenit cunoscute dintr-o tăbliță cuneiformă care conține o poveste despre „a doua zeitate a soarelui” care a apărut în partea de sud a cerului. Astronomii au găsit urme ale unui cataclism stelar - nebuloasa Parus X rămâne din supernova care i-a speriat pe sumerieni.
Conform datelor științifice moderne, oroarea vechilor locuitori ai Mesopotamiei era în mare măsură justificată - dacă o explozie de supernovă ar fi avut loc ceva mai aproape de sistemul solar, toată viața de pe suprafața planetei noastre ar fi fost pârjolită de radiații.
Acest lucru s-a întâmplat deja o dată, când în urmă cu 440 de milioane de ani a avut loc o explozie de supernovă în regiuni din spațiu relativ apropiate de Soare. La mii de ani lumină de Pământ, o stea uriașă a devenit supernovă, iar planeta noastră a fost pârjolită de radiații mortale. Monștrii paleozoici, care au avut ghinionul de a trăi în acea perioadă, au putut vedea cum o lumină orbitoare a apărut brusc pe cer, eclipsând soarele - și acesta a fost ultimul lucru pe care l-au văzut în viața lor. În câteva secunde, radiația supernovei a distrus stratul de ozon al planetei, iar radiația a ucis viața de pe suprafața Pământului. Din fericire, suprafața continentelor planetei noastre la acea vreme era aproape lipsită de locuitori, iar viața era ascunsă în oceane. Grosimea apei a fost protejată de radiațiile supernovei, dar totuși mai mult de 60% dintre animalele marine au murit!
O explozie de supernovă este unul dintre cele mai enorme cataclisme din Univers. O stea care explodează eliberează o cantitate incredibilă de energie - într-un timp scurt, o stea emite mai multă lumină decât miliarde de stele din galaxie.
EVOLUȚIA SUPERNOVELOR
Astronomii au observat de mult timp explozii de supernove la distanță folosind telescoape puternice. Inițial, acest fenomen a fost perceput ca o curiozitate de neînțeles, dar la sfârșitul primului sfert al secolului XX, astronomii au învățat să determine distanțe intergalactice. Apoi a devenit clar de la ce distanță inimaginabilă vine lumina supernovelor pe Pământ și ce putere incredibilă au aceste fulgere. Dar care este natura acestui fenomen?
Stelele se formează din acumulări cosmice de hidrogen. Astfel de nori de gaz ocupă spații vaste și pot avea o masă colosală, egală cu sute de mase solare. Când un astfel de nor este suficient de dens, forțele gravitaționale încep să acționeze, provocând compresia gazului, ceea ce determină încălzire intensă. La atingerea unei anumite limite, reacțiile termonucleare încep în centrul încălzit și comprimat al norului - așa se „luminează” stelele.
Steaua care arde are viata lunga: Hidrogenul din intestinele unei stele se transformă în heliu (și apoi în alte elemente ale tabelului periodic, până la fier) de-a lungul a milioane și chiar miliarde de ani. Mai mult decât atât, cu cât steaua este mai mare, cu atât viața sa este mai scurtă. Piticile roșii (așa-numita clasă de stele mici) au o durată de viață de un trilion de ani, în timp ce stelele gigantice se pot „arde” în miimi din această perioadă.
Steaua „trăiește” atâta timp cât „echilibrul forțelor” se menține între forțele gravitaționale care o comprimă și reacțiile termonucleare care emit energie și tind să „împingă” materia în afară. Dacă steaua este suficient de mare (are o masă mai mare decât masa Soarelui), vine un moment în care reacțiile termonucleare din stea slăbesc („combustibilul” este ars în acel moment) și forțele gravitaționale devin mai puternice. În acest moment, forța care comprimă nucleul stelei devine atât de puternică încât presiunea radiației nu mai poate împiedica materia să se contracte. Are loc un colaps catastrofal de rapid - în câteva secunde volumul nucleului stelei scade de 100.000 de ori!
Comprimarea rapidă a stelei duce la faptul că energia cinetică a materiei se transformă în căldură, iar temperatura crește la sute de miliarde de Kelvin! În același timp, luminozitatea stelei pe moarte crește de câteva miliarde de ori - iar „explozia supernovei” arde totul în zonele învecinate ale spațiului. În miezul unei stele pe moarte, electronii sunt „presați” în protoni, astfel încât aproape numai neutronii rămân în interiorul nucleului.
VIAȚA DUPĂ EXPLOZIE
Straturile de suprafață ale stelei explodează, iar în condiții de temperaturi gigantice și presiune monstruoasă au loc reacții cu formarea de elemente grele (până la uraniu). Și astfel supernovele își îndeplinesc marea lor misiune (din punctul de vedere al umanității) - o fac posibila aparitieîn Universul vieții. „Aproape toate elementele care ne alcătuiesc și lumea noastră au apărut din exploziile supernovei”, spun oamenii de știință. Tot ceea ce ne înconjoară: calciul din oasele noastre, fierul din celulele roșii din sânge, siliciul din cipurile computerelor și cuprul din firele noastre - toate acestea au ieșit din cuptoarele infernale ale supernovelor care explodează. Majoritatea elementelor chimice au apărut în Univers exclusiv în timpul exploziilor de supernove. Iar atomii acelor câteva elemente (de la heliu la fier) pe care stelele le sintetizează în starea „liniștită” pot deveni baza pentru apariția planetelor numai după ce acestea au fost aruncate în spațiul interstelar în timpul exploziei unei supernove. Prin urmare, atât omul însuși, cât și tot ceea ce îl înconjoară constau din rămășițele exploziilor antice de supernove.
Miezul rămas după explozie devine o stea neutronică. Acesta este un obiect spațial uimitor de volum mic, dar densitate monstruoasă. Diametrul unei stele neutronice obișnuite este de 10-20 km, dar densitatea materiei este incredibilă - 665 de milioane de tone pe centimetru cub! La această densitate, o bucată de neutroniu (substanța din care este compusă o astfel de stea) de mărimea unui cap de chibrit ar cântări de multe ori mai mult decât piramida lui Keops, iar o linguriță de neutroniu ar avea o masă de peste un miliard de tone. . Neutroniul are, de asemenea, o putere incredibilă: o bucată de neutroniu (dacă ar fi una în mâinile omenirii) nu poate fi spartă în bucăți de nicio forță fizică - orice instrument uman ar fi absolut inutil. Încercarea de a tăia sau a rupe o bucată de neutroniu ar fi la fel de lipsită de speranță ca și a tăia o bucată de metal cu aer.
BETELGEUSE ESTE CEA MAI PERICULOASĂ STEA
Cu toate acestea, nu toate supernovele se transformă în stele neutronice. Când masa unei stele depășește o anumită limită (așa-numita a doua limită Chandrasekhar), procesul exploziei unei supernove lasă în urmă o masă prea mare de materie, iar presiunea gravitațională nu poate conține nimic. Procesul devine ireversibil - toată materia este strânsă într-un punct și se formează o gaură neagră - un eșec care absoarbe irevocabil totul, chiar și lumina soarelui.
Ar putea o explozie de supernovă să amenințe Pământul? Din păcate, oamenii de știință răspund afirmativ. Steaua Betelgeuse, un vecin apropiat al Sistemului Solar după standardele cosmice, ar putea exploda foarte curând. Potrivit lui Serghei Popov, cercetător la Institutul Astronomic de Stat, „Betelgeuse este într-adevăr unul dintre cei mai buni candidați, și cu siguranță cel mai faimos, pentru supernove apropiate (în timp). Această stea masivă se află în etapele finale ale evoluției sale și cel mai probabil va exploda ca o supernovă, lăsând în urmă o stea neutronică.” Betelgeuse este o stea de douăzeci de ori mai grea decât Soarele nostru și de o sută de mii de ori mai strălucitoare, situată la aproximativ jumătate de mie de ani lumină distanță. Deoarece această stea a ajuns în stadiul final al evoluției sale, în viitorul apropiat (după standardele cosmice) are toate șansele să devină o supernovă. Potrivit oamenilor de știință, acest cataclism nu ar trebui să fie periculos pentru Pământ, dar cu o singură avertizare.
Faptul este că radiația unei supernove în timpul unei explozii este direcționată inegal - direcția radiației este determinată de polii magnetici ai stelei. Și dacă se dovedește că unul dintre polii lui Betelgeuse este îndreptat direct către Pământ, atunci după explozia supernovei un flux mortal de radiații X va fi eliberat în Pământul nostru, capabil să distrugă cel puțin stratul de ozon. Din păcate, astăzi nu există semne cunoscute de astronomi care să facă posibilă prezicerea unui cataclism și crearea unui „sistem de avertizare timpurie” pentru o explozie de supernovă. Cu toate acestea, chiar dacă Betelgeuse își trăiește viața, timpul sideral nu este proporțional cu timpul uman și, cel mai probabil, catastrofa este la mii, dacă nu chiar la zeci de mii de ani distanță. Se poate spera că într-o asemenea perioadă umanitatea va crea protecţie fiabilă de la exploziile supernovei.