Supernowa. Co się dzieje z gwiazdą po wybuchu?

● Supernowa to, najogólniej mówiąc, znajdujący się w kosmosie obiekt, którego jasność w krótkim czasie bardzo wzrasta, a następnie przygasa. ● Uściślając, supernową stanowi dowolna klasa gwałtownie wybuchających gwiazd, których jasność po erupcji nagle zwiększa się miliony razy w stosunku do normalnego poziomu. ● Supernowa to gwiazda zmienna, wybuchowa, której jasność w ciągu kilku dni zwiększa się o ok. 17–20 wielkości gwiazdowych: od kilkuset tysięcy do kilku milionów razy.

Chociaż według prowadzonych badań zjawisko supernowej jest dość popularne w Drodze Mlecznej, to jest ono widoczne przez relatywnie krótki czas kilkudziesięciu tysięcy lat. Fakt ten powoduje, że tak naprawdę nie mamy zbyt wielu okazji, aby dobrze zbadać ten proces, a liczba wybuchów, jakie poznaliśmy, jest niewielka.

Już od czasów starożytnych opisywano różne zjawiska widziane na nieboskłonie, które z dzisiejszej perspektywy badań naukowych możemy rozpoznawać jako prawdopodobne supernowe. Jedna z teorii astronomicznych dowodzi nawet, że słynna Gwiazda Betlejemska, która poprowadziła Mędrców ze Wschodu do miejsca narodzin Jezusa Chrystusa, to w rzeczywistości właśnie eksplodująca gwiazda.

Jedną z bardziej znanych eksplozji gwiazd odnotowanych w czasach średniowiecznych jest słynna Supernowa 1054, która była widziana w krajach wschodu, w Chinach i krajach arabskich. Jasność wybuchu gwiazdy przekraczała czterokrotnie jasność Wenus i była widziana przez kilkadziesiąt dni w środku słonecznego dnia! Nocą rozbłysk pojawiał się na niebie przez blisko 2 lata, a jego efektem pozostaje do dzisiaj widoczna Mgławica Kraba oraz rotująca gwiazda neutronowa, tzw. pulsar.

Supernowa z 1604 roku została zaobserwowana i opisana przez astronoma z Niemiec, Johannesa Keplera. Co ciekawe, również była widoczna gołym okiem. To ostatnia oglądana przez ludzi eksplozja w Drodze Mlecznej. Kepler do swoich obserwacji podszedł bardzo rzetelnie i dzięki sporządzonym notatkom, naukowcom w naszych czasach udało się ustalić, jakiego rodzaju była to eksplozja. Supernowa z gwiazdozbioru Wężownika jest typu Ia, czyli pochodzi z układu podwójnego, w którym jeden biały karzeł, żerując na innej gwieździe, rósł do momentu przekroczenia tzw. granicy Chandrasekhara, co doprowadziło do zapłonu i jego eksplozji.

Supernowe są najczęściej oznaczane literami SN (od słowa Supernowa) oraz rokiem ich zaobserwowania. Pod koniec lat 80. udało się zaobserwować ogromną eksplozję w Wielkim Obłoku Magellana. Jej siła była tak potężna, że gwiazdę widziano  gołym okiem, co nie zdarzyło się od czasów opisywanej już supernowej z 1604 roku. Dane na temat supernowej 1987A zbierał kosmiczny teleskop Hubble'a, a efektem były między innymi zdjęcia tego regionu przestrzeni kosmicznej. Wykonane przez teleskop fotografie umieszczono na portalu Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA).

Chociaż wszystkie eksplozje gwiazd wydają się odległymi i tajemniczymi zjawiskami, dzięki obecnym przyrządom pomiarowym jesteśmy w stanie rozróżnić pewne charakterystyczne cechy każdego wybuchu. Poniżej klasyfikacja supernowych.

● Typ Ia

Supernowa tego typu następuje najczęściej w układzie podwójnym dwóch gwiazd, gdzie jeden biały karzeł absorbuje energię z drugiej bardziej masywnej gwiazdy. Efektem pochłaniania towarzysza jest przekroczenie tzw. granicy Chandrasekhara (1,44 masy Słońca), co wywołuje eksplozję.

● Typ Ib i Ic

To wybuchy gwiazd, których masa przekracza około dziewięciokrotność masy Słońca. Tego rodzaju eksplozje różnią się zasadniczo od typu II tym, że w ich widmach nie widać żadnych linii wodoru.

● Typ II

Eksplodujące gwiazdy typu drugiego, tak jak już wspominaliśmy różnią się od typu Ib i Ic obecnością linii wodoru w widmach. Efektem supernowej dla tak wielkich obiektów może być powstająca gwiazda neutronowa bądź też czarna dziura.

Wielu pasjonatów astronomii żyje nadzieją, że jako pokolenie będziemy świadkami wyjątkowego spektaklu, jakim jest eksplozja gwiazdy, najlepiej położonej całkiem blisko naszego układu słonecznego. To, czy i kiedy wybuchnie Betelgeza, jest przedmiotem badań wielu naukowców z całego świata. 

W ostatnich latach głośno się zrobiło o omawianej gwieździe, ponieważ podczas obserwacji zanotowano znaczny spadek jej jasności, co miało sugerować, że to, kiedy wybuchnie Betelgeza, jest kwestią dni lub tygodni. Okazało się, że czasowe przyciemnienie jasności gwiazdy było spowodowane wyrzuceniem potężnej ilości pyłu, który spowodował obniżenie widoczności. Mimo tego gwiazda jest najlepszą kandydatką na supernową w najbliższych latach. Obserwacje wykazały, że znalazła się ona w ostatniej fazie swojego istnienia i rozpoczęła etap spalania helu w jądrze.

W takim razie, kiedy wybuchnie Betelgeza? Niestety, choć jej los jest przypieczętowany, to w skali ludzkiego życia Betelgeza może przeżyć jeszcze wiele ludzkich pokoleń, a naukowcy dają jej nawet 100 000 lat na dalsze funkcjonowanie w kosmosie.