Süpernovaya ne sebep olur?
Tip 1 Süpernova, ölen yüksek kütleli bir yıldızın ömrünün sonunda gerçekleşir. Güneş’in kütlesinin en az 5 katı kütleye sahip bir yıldızın bir patlamasıyla oluşur.
Yüksek kütleli yıldızlar çekirdeklerinde veya merkezlerinde devasa boyutlarda nükleer yakıt yakarlar. Bu nükleer reaksiyonlar sonucu tonlarca enerji üretirler ve merkezleri gittikçe ısınır. Isı, basınç oluşturur. Ayrıca yıldızın nükleer yanmadan elde ettiği basınç yıldızın içe doğru çökmesini engeller.
Kaydedilmiş en parlak ve en çok enerjiye sahip süpernova patlamalarından birinin örnek çizimi (Kaynak: NASA/CXC/M.Weiss)
Yıldız iki karşıt güçle dengelenir. Yıldızın kütle çekimi, yıldızı içe doğru olabildiğince daha küçük, sıkışmış bir top yapabilmek için sıkıştırmaya çalışır. Yıldızın çekirdeğindeki nükleer yakıtın yanması ise dışa doğru güçlü bir basınç oluşturur. Bu dışa doğru ittiren basınç, içe doğru olan kütle çekime karşı direnir.
Yıldızı kütle çekimi baskısı ve yıldızın ısısı ile oluşan basıncın dışa doğru itmesi arasında oluşan denge bir arada tutar.
Yüksek kütleli yıldız, yakıtını bitirdiğinde soğumaya başlar. Bu basıncın düşmesine sebep olur. Kütle çekimi baskın geleceğinden yıldız aniden içe doğru çökmeye başlar. Dünya’dan bir milyon kere daha fazla kütleye sahip bir cismin 15 saniyede içe doğru çöktüğünü hayal edin. Bu çökme o kadar hızlı olur ki patlayan yıldızın dış parçaları devasa bir şok dalgası yaratır.
Genellikle aşırı yoğun çekirdek, arkasında nebula veya bulutsu olarak adlandırılan genişleyen sıcak gaz bulutu bırakır. Eğer süpernova ile patlayan yıldızın kütlesi Güneş’in 10 katı ise geriye evrenin en yoğun maddesi olan kara delik bırakır.
Yengeç Bulutsusu, Samanyolu'nda 6.500 ışık yılı uzaklıkta ölen devasa bir yıldızın kalıntısıdır. Astronomlar ve dikkatli gözlemciler süpernovayı 1054 yılında gördüler. (Kaynak: NASA, ESA, J. Hester and A. Loll (Arizona State University))
Tip 2 Süpernova, iki yıldızın birbirinin etrafında döndüğü ve bu yıldızlardan en az birinin Dünya büyüklüğünde bir beyaz cüce olduğu sistemlerde meydana gelebilir. Beyaz cüce, Güneşimiz büyüklüğündeki bir yıldızın yakıtı bittikten sonra kalan şeydir.
Eğer bir beyaz cüce diğeriyle çarpışırsa veya yakındaki yıldızdan çok fazla madde çekerse, beyaz cüce patlayabilir.
Bu resimde beyaz bir cüce, yoldaş bir yıldızdan maddeyi çekiyor. Bu olay sonunda beyaz cücenin patlamasına neden olacaktır. (Kaynak: STScI)
Süpernovalar ne kadar parlak?
Bu olağanüstü olay o kadar parlak olur ki birkaç gün hatta bazen de aylar boyunca gökadalarını gölgede bırakabilirler. Evren boyunca görülebilirler.
Süpernovalar ne kadar yaygın?
Çok değil. Astronomlara göre her yüzyıl gökadamız Samanyolu gibi gökadalarda yaklaşık 2 ya da 3 tane süpernova patlaması oluyor. Evrende birçok galaksi bulunduğundan dolayı, astronomlar her sene gökadamız dışında birkaç yüz tane süpernova gözlemleyebiliyor. Uzaydaki toz, gökadamız Samanyolundaki birçok süpernova patlamasını gözlememize engel oluyor.
Süpernovalardan neler öğrenebiliriz?
Bilim adamları, süpernovaları inceleyerek evren hakkında çok şey öğrendiler. Uzaydaki mesafeleri ölçmek için Tip 2 süpernovayı (beyaz cüceleri içeren bir süpernova) bir ölçüm aleti gibi kullanırlar.
Yıldızların evrenin fabrikaları olduğunu da öğrendiler. Süpernovalar evrenimizdeki her şeyi yapmak için gereken kimyasal elementleri üretir. Çekirdeklerinde hidrojen gibi basit elementleri daha ağır elementlere dönüştürür. Karbon ve nitrojen gibi bu daha ağır elementler, yaşam için ihtiyaç duyulan elementlerdir.
Yalnızca büyük kütleli yıldızlar altın, gümüş ve uranyum gibi ağır elementler üretebilir. Süpernovalar meydana geldiğinde, yıldızlar hem depolanmış hem de yeni oluşturulmuş elementleri uzay boyunca dağıtır.
Kaynak: NASA