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Supernovas: Explosões catastróficas de estrelas gigantes

Supernovas: Explosões catastróficas de estrelas gigantes

Supernovas são as coisas mais destrutivas que podem acontecer com estrelas mais massivas que o Sol. Quando essas explosões catastróficas ocorrem, elas liberam luz suficiente para ofuscar a galáxia onde a estrela existia. Isso é muito de energia sendo liberada na forma de luz visível e outras radiações! Eles também podem explodir a estrela.

Existem dois tipos conhecidos de supernovas. Cada tipo tem suas próprias características e dinâmicas particulares. Vamos dar uma olhada no que são supernovas e como elas acontecem na galáxia.

Supernovas tipo I

Para entender uma supernova, é importante saber algumas coisas sobre estrelas. Eles passam a maior parte de suas vidas passando por um período de atividade chamado estar na sequência principal. Começa quando a fusão nuclear se inflama no núcleo estelar. Termina quando a estrela esgota o hidrogênio necessário para sustentar essa fusão e começa a fundir elementos mais pesados.

Quando uma estrela sai da sequência principal, sua massa determina o que acontece a seguir. Para supernovas do tipo I, que ocorrem em sistemas estelares binários, estrelas que são cerca de 1,4 vezes a massa do nosso Sol passam por várias fases. Eles passam da fusão do hidrogênio para a fusão do hélio. Nesse ponto, o núcleo da estrela não está a uma temperatura alta o suficiente para fundir carbono e, portanto, entra em uma fase super gigante vermelha. O envelope externo da estrela se dissipa lentamente no meio circundante e deixa uma anã branca (o núcleo remanescente de carbono / oxigênio da estrela original) no centro de uma nebulosa planetária.

Basicamente, a anã branca tem uma forte força gravitacional que atrai material de seu companheiro. Esse "material estelar" é coletado em um disco ao redor da anã branca, conhecida como disco de acreção. À medida que o material se acumula, ele cai sobre a estrela. Isso aumenta a massa da anã branca. Eventualmente, à medida que a massa aumenta para cerca de 1,38 vezes a massa do nosso Sol, a estrela entra em erupção violenta conhecida como supernova do tipo I.

Existem algumas variações sobre esse tema, como a fusão de duas anãs brancas (em vez da acumulação de material de uma estrela da sequência principal em sua companheira anã).

Supernovas tipo II

Ao contrário das supernovas tipo I, as supernovas tipo II acontecem com estrelas muito massivas. Quando um desses monstros chega ao fim de sua vida, as coisas acontecem rapidamente. Enquanto estrelas como o nosso Sol não terão energia suficiente em seus núcleos para sustentar a fusão do carbono passado, estrelas maiores (mais de oito vezes a massa do nosso Sol) acabarão fundindo elementos até o ferro no núcleo. A fusão de ferro consome mais energia do que a estrela tem disponível. Uma vez que tal estrela tenta fundir ferro, um fim catastrófico é inevitável.

Uma vez que a fusão cessa no núcleo, o núcleo se contrai devido à imensa gravidade e a parte externa da estrela "cai" no núcleo e se recupera para criar uma explosão maciça. Dependendo da massa do núcleo, ele se tornará uma estrela de nêutrons ou um buraco negro.

Se a massa do núcleo estiver entre 1,4 e 3,0 vezes a massa do Sol, o núcleo se tornará uma estrela de nêutrons. Isto é simplesmente uma grande bola de nêutrons, muito bem unida pela gravidade. Isso acontece quando o núcleo se contrai e passa por um processo conhecido como neutronização. É aí que os prótons do núcleo colidem com elétrons de alta energia para criar nêutrons. Quando isso acontece, o núcleo endurece e envia ondas de choque através do material que está caindo sobre o núcleo. O material externo da estrela é então expulso para o meio circundante, criando a supernova. Tudo isso acontece muito rapidamente.

Criando um buraco negro estelar

Se a massa do núcleo da estrela moribunda for maior que três a cinco vezes a massa do Sol, o núcleo não será capaz de suportar sua própria imensa gravidade e entrará em colapso em um buraco negro. Esse processo também criará ondas de choque que direcionam o material para o meio circundante, criando o mesmo tipo de supernova que o tipo de explosão que cria uma estrela de nêutrons.

Em qualquer um dos casos, seja criada uma estrela de nêutrons ou um buraco negro, o núcleo é deixado para trás como um remanescente da explosão. O resto da estrela é soprado para o espaço, semeando espaço próximo (e nebulosas) com elementos pesados ​​necessários para a formação de outras estrelas e planetas.

Principais Takeaways

  • As supernovas têm dois sabores: Tipo 1 e Tipo II (com subtipos como Ia e IIa).
  • Uma explosão de supernova costuma explodir uma estrela, deixando para trás um núcleo maciço.
  • Algumas explosões de supernovas resultam na criação de buracos negros de massa estelar.
  • Estrelas como o Sol NÃO morrem como supernovas.

Editado e atualizado por Carolyn Collins Petersen.