iqdepo // Szupernóvák (Dimenzió #20)

SZUPERNÓVÁK

A szupernóva jelenség pontos lezajlását még ma sem ismerjük. Az
alábbiakban egy olyan elgondolást vázolunk, mely lehetséges magyarázatot ad
a neutroncsillagok keletkezésére és a nagyenergiájú robbanásokra. Egy
szupernóvarobbanás során felszabaduló energia hatalmas, nagyságrendileg
megegyezik a Nap által 10 milliárd év alatt kisugárzott összes energiával. A
csillag energiaforrásainak kimerülése után a vasmag összehúzódási sebessége
közel áll a szabadesés sebességéhez. A zsugorodás során a hőmérséklet
eleinte nem növekszik nagymértékben, mivel a mag hatásos "hűtőkkel"
rendelkezik. Az egyik ilyen hűtő a vasmagok alfa részekre és neutronokra
történő lebomlása. Amikor a csillag összehúzódó magjának hőmérséklete egy
kritikus határt elér, ez a bomlás egy ideig megállítja a további
hőmérséklet-emelkedést. A burok eközben a magot követve a centrum felé zuhan
és felmelegszik. Amint véget ér a "vas hűtő" működése, a centrum
hőmérséklete gyorsan eléri a 20 milliárd fokot, sűrűsége 10^10 g/cm3-re
emelkedik. Megkezdődik az alfa részek felhasadása szabad elektronokra és
protonokra, melyek neutronokat alkotnak. Ezzel a reakcióval megemelkedik a
neutrínóképződés, a neutrínók pedig nagy áthatolóképességük révén
akadálytalanul eltávoznak a csillagból - ugyancsak hatásos hűtőként
üzemelve. Amikor a hőmérséklet eléri a 40 milliárd K-t, a sűrűség pedig
3x10^11 g/cm3 közelébe jut, az anyag tovább már nem lesz átlátszó a
neutrínókra nézve. Ezzel együtt kikapcsolódik a "neutrínó hűtő", és a
hőmérsékelt gyorsan felszökik.

A felszabaduló energia hatalmas mértékben megnöveli a nyomást a
centrumban, és egy kifelé haladó lökéshullámot indít el, melynek
hőmérséklete 10 milliárd K körül lehet. (A mag összehúzódása valószínűleg
akkor ér véget, amikor hőmérséklete túllépi a 100 milliárd K-t.) A centrumba
hulló felforrósodott burok ezzel a lökéshullámmal találkozik és az ütközés
tovább növeli a hőmérsékletet, nagyjából 200 milliárd K-re - ekkor a
tetőfokára hág a robbanás. A külső rétegekben ugyanis a magtól távolodva
egyre alacsonyabb hőmérséklet uralkodott a csillag korábbi életében, így az
egyes rétegekben csak meghatározott szintig játszódtak le a fúziós reakciók.
Ezúttal a behulló burok rendkívül gyorsan felmelegszik, a benne található
anyagok szinte egyszerre fuzionálnak, a felszabaduló energia mértéke pedig
óriási. (A hatalmas energiafelszabadulás során a vasnál nehezebb elemek is
létrejönnek.) A robbanás leszakítja a csillag burkát, és azt 10-20 ezer
km/s-os sebességgel kirepíti. Az anyagkidobás mértéke csillagonként
változik, az égitest tömegének nagyrészét a robbanás során ledobja. Az
objektum sugárzása drasztikus mértékben megnövekszik, ilyenkor gyakran túl
is ragyogja anyagalaxisát. (Az imént vázolt események mindössze egy
másodperc körüli idő alatt játszódnak le.) A robbanás során ledobott héj egy
ideig még megfigyelhető, amíg életben tartja a neutroncsillag sugárzása,
illetve míg lassan szét nem oszlik a csillagközi térben - ez néhányszor
tízezer év. A szupernóvarobbanások gyakran aszimmetrikusak. Ennek
következtében az égitest szívében kialakuló neutroncsillag nagysebességgel
kilökődik eredeti helyéről.

Dimenzió #20

Csillagnézők

(csillagászattörténet, csillagászat, űrkutatás, fizika, asztrofizika)

Legnépszerűbb számunk

Legnépszerűbb cikkünk

Dimenziók