Avaruus on iso! Tiede on siistiä! Puhutaan siitä. Vaikka keskus on suljettu väliaikaisesti , olemme edelleen intohimoisia tieteen ja avaruuden suhteen. Tässä sarjassa käymme nopeasti läpi jonkin tieteen tai avaruuden aiheen ja annamme yleiskatsauksen hienojen kuvien avulla. Tänään aiheena on supernova.
Mitä se on?
Tähdet ovat vähän kuin ihmisiä. Ne syntyvät, elävät täyden elämän ja sitten ne kuolevat. Paitsi että se on liiallinen yksinkertaistaminen. Tähdet ovat jättimäisiä. Mutta ne ovat myös valtavia kemiallisia reaktioita.
Kuten tulipalo, tähdetkin polttavat lopulta polttoainevarastonsa loppuun. Erona on se, että kun tulipalo kuluttaa polttoaineensa loppuun, se ei räjähdä joksikin moninkertaiseksi alkuperäiseen kokoonsa nähden eikä romahda takaisin itseensä muodostaen supertiheää ainetta.
Kun tähti ”palaa loppuun”, voi tapahtua monia asioita. Mutta tärkein on se, että voimat, jotka tasapainottavat tätä jättiläiskohdetta, joutuvat epätasapainoon. NASA selittää asian näin:
”Massiiviset tähdet polttavat valtavia määriä ydinpolttoainetta ytimissään eli keskuksissaan. Tämä tuottaa tonneittain energiaa, joten keskus kuumenee erittäin kuumaksi. Lämpö synnyttää painetta, ja tähden ydinpolton synnyttämä paine estää tähteä myös romahtamasta.
Tähti on tasapainossa kahden vastakkaisen voiman välillä. Tähden painovoima pyrkii puristamaan tähden mahdollisimman pieneksi, tiiviiksi palloksi. Mutta tähden ytimessä palava ydinpolttoaine luo voimakkaan paineen ulospäin. Tämä ulospäin suuntautuva paine vastustaa painovoiman sisäänpäin puristamista.
Kun massiivisesta tähdestä loppuu polttoaine, se jäähtyy. Tämä aiheuttaa paineen laskun. Painovoima voittaa, ja tähti yhtäkkiä romahtaa. Kuvittele, että jokin miljoona kertaa Maan massaa suurempi tähti romahtaa 15 sekunnissa! Romahdus tapahtuu niin nopeasti, että se synnyttää valtavia paineaaltoja, jotka saavat tähden ulomman osan räjähtämään!”
Tämä syntyvä räjähdys on supernova.
Kaikki tuo ulos räjähtävä energia tekee muutamia asioita. Se hajottaa maailmankaikkeuden perusrakennusaineet, jotka muodostavat useimpien tähtien ytimen: vedyn, heliumin ja hiilen. Syntyvä roskapilvi muodostaa tähtisumun, josta puhuimme hiljattain.
Siten supernova on osa taivaallisen elämän kiertokulkua. Simba olisi ylpeä.
Mutta tuo tähden romahtamisesta johtuva kokoonpuristuminen aiheuttaa myös sen, että ytimestä tulee supertiheä. Näin syntyvää tähden ydintä kutsutaan valkoiseksi kääpiöksi. Tyypillisesti Maan kokoisessa valkoisessa kääpiössä on sama massa kuin tähdessä paljon pienemmässä paketissa, mikä tekee siitä uskomattoman tiiviin. Se ei säteile valoa fuusion ansiosta, kuten useimmat tähdet. Sen sijaan se säteilee lämpösäteilyä, jonka tutkijat voivat nähdä.
Jos tähti on tarpeeksi suuri, tästä supertiheästä ytimestä voi tulla musta aukko. Mikä on aivan eri postaus toiseen kertaan.
Se tapahtuu usein?
Kyllä ja ei. Kun maailmankaikkeudessamme on miljardeja tähtiä lukemattomissa galakseissa, on suuri todennäköisyys, että tähti menee supernovaksi jossain. Kysymys on vain siitä, näemmekö sen.
Ne ovat kirkkaimpia kohteita, joita ihmiset ovat koskaan havainneet yötaivaalla, ja niitä nähdään usein muissa galakseissa. Supernovia on kuitenkin vaikea nähdä omassa Linnunratagalaksissamme, koska pöly estää näkymämme. Vuonna 1604 Johannes Kepler löysi viimeisen havaitun supernovan Linnunradassa. NASAn Chandra-teleskooppi löysi tuoreemman supernovan jäänteet. Se räjähti Linnunradassa yli sata vuotta sitten.
Yksi kuuluisimmista ihmisten havaitsemista supernovista oli Rapusumun muodostuminen. Vuonna 1054 kiinalaiset tähtitieteilijät havaitsivat räjähdyksen taivaalla. Tämä supernova, jota kutsuttiin nimellä SN 1054, näkyi kaksi vuotta ennen kuin se hiipui siihen, minkä nyt tunnemme Rapusumuksi.
Muut Aasian kulttuurit kirjasivat ylös fantastisen yöllisen räjähdyksen, mutta vasta satoja vuosia myöhemmin Edwin Hubblen kaltaisten uraauurtavien tiedemiesten työ yhdisti varhaiset kiinalaiset tekstit heidän havaitsemaansa tähtitieteelliseen tapahtumaan.
Kaiken kaikkiaan Linnunradassa on tunnistettu kahdeksan supernovaa vuosien varrella saatujen kirjallisten todistusten ansiosta.
Voinko nähdä yhden?
Voit olla onnekas ja nähdä yhden! NASA kannustaa kansalaisia etsimään niitä yötaivaalta. Esimerkiksi vuonna 2008 New Yorkissa asuva teini-ikäinen Caroline Moore havaitsi yhden Puckett Observatory Supernova Search (POSS) -ryhmän kuvissa. Seulottuaan kuvia kuukausien ajan Moore löysi sen, mikä osoittautui SN 2008ha:ksi, yhdeksi kaikkien aikojen himmeimmistä supernovista. 14-vuotiaasta Mooresta tuli myös nuorin henkilö, joka on koskaan löytänyt supernovan.
Kaksi vuotta myöhemmin Kanadan New Brunswickista kotoisin oleva Kathryn Aurora Gray päihitti hänen ennätyksensä. Gray tutki Abbey Ridge -observatoriossa otettuja valokuvia, jotka oli ottanut perheen ystävä. Niissä hän löysi SN 2010It:n.
Oppi tästä on pitää silmät taivaalla. Koskaan ei voi tietää, mitä voi nähdä!
Nättejä kuvia
Viimeiseksi, tässä on muutamia upeita kuvia supernovan jäänteistä, jotka on otettu useilla avaruusteleskoopeilla.
