لماذا تنفجر النجوم

يمكن أن يموت النجم بطرق عديدة ، ولكن عادة ما يعتقد الناس أن النجوم تنفجر.

يصف مصطلح "المستعر الأعظم" الانفجارات مع إطلاق كمية كبيرة من الطاقة في وقت تصل فيه بعض النجوم إلى مرحلة معينة من التطور. تستطيع المستعرات الأعظمية التألق أكثر من المجرات بأكملها ، وتدمير كل شيء يبعد عنها مئات السنين الضوئية. لكن المستعرات الأعظمية ليست مجرد ظاهرة طبيعية مذهلة. هذه هي أهم الظواهر اللازمة لتطوير المادة المعقدة ، بما في ذلك الحياة.


البحث عن المستعرات الأعظمية بواسطة علماء الفلك

لنبدأ بكيفية حدوث المستعرات الأعظمية. عندما يتم جمع ما يكفي من الغاز في مكان واحد ، تبدأ كتلته في ممارسة تأثير جاذبية ، مركزة في وسط السحابة. عندما يتجاوز الضغط حدًا معينًا ، تبدأ ذرات الهيدروجين في وسط الكرة في التوليف ، وإشعال الغاز وتحويله إلى نجمة. ولكن طوال حياة النجم وحرقه ، هناك تفاعل بين ضغط تفاعل درجة الحرارة الموجه نحو الخارج وضغط الجاذبية الموجه نحو الداخل.


فكرة الفنان عن النجوم الأولى

على مدى مليارات السنين من الحرق ، ينخفض ​​الضغط الخارجي ، وتبقى قوة الجاذبية كما هي تقريبًا. لذلك ، عند تبريد النجوم الصغيرة والمتوسطة ، تبدأ الجاذبية في الانتصار فيها - ولكن بما أن هذه النجوم ليست كبيرة جدًا ، فإن الجاذبية لا تؤدي إلى أي شيء آخر سوى تثبيت المادة معًا. يسمى هذا النجم المبرد بأمان قزم أبيض. حد الكتلة ، الضروري لظهور مستعر أعظم ، يسمى حد Chandrasekhar ، وهو يساوي 1.4 كتلة شمسية تقريبًا. إذا كان النجم أصغر ، فسيخرج بسلام.


السوبرنوفا ساطعة لدرجة أنها تبرز حتى على خلفية المجرات ،

وفي الوقت نفسه ، لا يزال القزم الأبيض يشتعل في نهاية الحياة. من حيث المبدأ ، يمكن إعادة إشعال هذه النجوم. يمكن أن يجذب كتلة كافية لنفسه بحيث يزيد الضغط في المركز بشكل كبير ، ويبدأ تخليق الكربون. ثم سيبدأ تفاعل التوليف غير المستقر ، مما سيؤدي إلى انفجار.

أو ، إذا كان قلب القزم الأبيض يتكون بشكل أساسي من نيون ، فإن قلبه سينهار ، مما سيؤدي أيضًا إلى انفجار - ولكن فقط بعد أن يبقى نجم نيوتروني. يحدث هذا دائمًا تقريبًا في الأنظمة الثنائية حيث يقترب نجم واحد من حد Chandrasekhar ، ويمتص المادة من شريكه. نظرًا لأن الفلكيين لا يستطيعون فحص محتويات قلب النجم ، فإنهم لا يعرفون أي من المسارين الذي سيتخذه تطوره.


بقايا مستعر أعظم هادئ

. النجوم أكبر من 1.4 كتلة شمسية ؛ تختلف دورة الحياة. يحترق العملاق الأحمر ببطء ، في حين أن جاذبيته قوية بما يكفي للتسبب في انهيار نووي وانفجار مستعر أعظم. النجوم التي يتراوح وزنها من 1.4 إلى 3 انهيار شمسي في النجوم النيوترونية.

تنهار النجوم الأثقل أيضًا ، لكنها لا تتوقف حتى تتحول إلى ثقب أسود. هذا حدث نادر إلى حد ما. على الرغم من وجود الكثير من الثقوب السوداء في الكون ، إلا أن عددها أقل بكثير من الأنواع الأخرى من بقايا النجوم.


كيف يرى الفنان نظامًا ثنائيًا

قد تظهر المستعرات الأعظمية بطرق أخرى. على سبيل المثال ، على الرغم من أن معظم الأقزام البيضاء تكتسب كتلة ببطء ، فإن بعض النجوم يمكن أن تكتسب نموًا سريعًا للكتلة (على سبيل المثال ، من الاصطدام مع نجم آخر) والتغلب بسرعة على حد Chandrasekhar - بسرعة بحيث لا يكون لديهم الوقت لبدء الانهيار.



السوبرنوفا لها عدة استخدامات لعلم الفلك. على سبيل المثال ، اكتب المستعرات الأعظمية من النوع Ia (قزم أبيض قام بتوليف الكربون) يرسل إشارات موحدة إلى الفضاء. لذلك ، أطلق عليها اسم "الشموع القياسية" ، لأنها تعمل كمعايير علمية للقياسات الضوئية. صحيح ، تشير الدراسات الحديثة إلى أن هذه الشموع ليست قياسية كما كان يعتقد سابقًا.

لكن كان السؤال هو حقيقة أن المستعرات الأعظمية ليست مجرد ظواهر رائعة ومفيدة. لإنتاج عناصر أثقل من الكربون والنيون ، فإن النجوم العادية ليست مناسبة. السوبرنوفا فقط ، يمكن للنجوم المحتضرة التعامل مع هذا.

كل ما نتعامل معه تقريبًا كان قد أخرجه النجم في اللحظات الأخيرة من حياتها. الأرض عبارة عن مجموعة صخرية من البقايا ألقاها مستعر أعظم. وكذلك جميع المذنبات والكويكبات وكل شيء آخر يتكون من مادة أثقل. ونحن أنفسنا ، تتكون من مادة مأخوذة على الأرض ، يتم إنشاؤها من حطام مستعر أعظم.

Source: https://habr.com/ru/post/ar388445/