ซูเปอร์โนวาคือการระเบิดของดาวฤกษ์ขนาดใหญ่มากที่กำลังจะตายพร้อมกับปล่อยพลังงานมหาศาลออกมา ซึ่งมากกว่าพลังงานของดวงอาทิตย์ถึงล้านล้านเท่า ซูเปอร์โนวาสามารถส่องสว่างทั่วทั้งกาแล็กซี และแสงที่ส่งมาจากดาวฤกษ์จะไปถึงขอบจักรวาล หากดาวดวงใดดวงหนึ่งระเบิดที่ระยะ 10 ปีแสงจากโลก โลกจะเผาไหม้หมดสิ้นจากการปลดปล่อย พลังงานและรังสี

ซูเปอร์โนวา

ซูเปอร์โนวาไม่เพียงแต่ทำลาย แต่ยังเติมองค์ประกอบที่จำเป็นลงในอวกาศด้วย เช่น เหล็ก ทอง เงิน และอื่นๆ ทุกสิ่งที่เรารู้เกี่ยวกับจักรวาลถูกสร้างขึ้นจากซากซูเปอร์โนวาที่เคยระเบิด ซูเปอร์โนวาเป็นหนึ่งในวัตถุที่สวยงามและน่าสนใจที่สุดในจักรวาล การระเบิดที่ใหญ่ที่สุดในจักรวาลทิ้งซากพิเศษที่แปลกประหลาดที่สุดในจักรวาลไว้เบื้องหลัง:

ดาวนิวตรอน

นิวตรอนเป็นวัตถุที่อันตรายและแปลกประหลาดมาก เมื่อดาวฤกษ์ยักษ์กลายเป็นซุปเปอร์โนวา แกนกลางของมันจะหดตัวลงจนมีขนาดเท่ากับมหานครของโลก แรงกดดันภายในนิวเคลียสนั้นยิ่งใหญ่มากจนแม้แต่อะตอมภายในก็เริ่มละลาย เมื่ออะตอมถูกบีบอัดจนไม่มีช่องว่างระหว่างอะตอม พลังงานมหาศาลจะสะสมและเกิดการระเบิดอันทรงพลัง การระเบิดทำให้เกิดดาวนิวตรอนที่มีความหนาแน่นสูงอย่างไม่น่าเชื่อ ดาวนิวตรอนหนึ่งช้อนชาจะมีน้ำหนัก 90 ล้านตัน

พัลซาร์คือซากของการระเบิดซูเปอร์โนวา วัตถุที่มีมวลและความหนาแน่นใกล้เคียงกับดาวนิวตรอน พัลซาร์ที่หมุนด้วยความเร็วสูงจะปล่อยรังสีออกมาสู่อวกาศจากขั้วเหนือและขั้วใต้ ความเร็วในการหมุนสามารถเข้าถึง 1,000 รอบต่อวินาที

เมื่อดาวฤกษ์ที่มีขนาดใหญ่กว่าดวงอาทิตย์ของเราถึง 30 เท่าระเบิด มันจะสร้างดาวฤกษ์ที่เรียกว่าแมกนีทาร์ สนามแม่เหล็กสร้างสนามแม่เหล็กอันทรงพลังที่แปลกยิ่งกว่าดาวนิวตรอนและพัลซาร์ด้วยซ้ำ สนามแม่เหล็กของ Magnitar นั้นมากกว่าสนามแม่เหล็กของโลกหลายพันเท่า

หลุมดำ

หลังจากการสิ้นพระชนม์ของไฮเปอร์โนวา ดาวฤกษ์ที่มีขนาดใหญ่กว่าซุปเปอร์สตาร์ สถานที่ลึกลับและอันตรายที่สุดในจักรวาลก็ก่อตัวขึ้น - หลุมดำ หลังจากการสิ้นพระชนม์ของดาวฤกษ์ดังกล่าว หลุมดำก็เริ่มดูดซับซากของมัน หลุมดำมีสสารมากเกินไปที่จะดูดซับ และเหวี่ยงซากดาวฤกษ์กลับไปสู่อวกาศ ก่อให้เกิดรังสีแกมมา 2 ลำ

สำหรับดวงอาทิตย์ของเรา แน่นอนว่าดวงอาทิตย์ไม่มีมวลมากพอที่จะกลายเป็นหลุมดำ พัลซาร์ สนามแม่เหล็ก หรือแม้แต่ดาวฤกษ์ประสาท ตามมาตรฐานจักรวาล ดาวฤกษ์ของเรามีขนาดเล็กมากสำหรับการสิ้นสุดของชีวิต นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่าหลังจากที่เชื้อเพลิงหมด ดาวของเราจะมีขนาดเพิ่มขึ้นหลายสิบเท่า ซึ่งจะช่วยให้มันดูดซับดาวเคราะห์ภาคพื้นดิน ได้แก่ ดาวพุธ ดาวศุกร์ โลก และบางทีอาจเป็นดาวอังคาร

ดวงดาวไม่ได้อยู่ตลอดไป พวกเขายังเกิดและตาย บางส่วนเช่นเดียวกับดวงอาทิตย์ดำรงอยู่หลายพันล้านปี เข้าสู่วัยชราอย่างสงบ แล้วค่อย ๆ หายไป คนอื่นๆ มีอายุสั้นกว่ามากและมีความวุ่นวายมากกว่า และยังมีแนวโน้มว่าจะถึงแก่ความตายอีกด้วย การดำรงอยู่ของพวกมันถูกขัดขวางด้วยการระเบิดครั้งใหญ่ และจากนั้นดาวก็กลายเป็นซูเปอร์โนวา แสงของซูเปอร์โนวาส่องสว่างในอวกาศ: การระเบิดของมันสามารถมองเห็นได้ในระยะไกลหลายพันล้านปีแสง ทันใดนั้นดาวดวงหนึ่งก็ปรากฏขึ้นบนท้องฟ้าซึ่งเมื่อก่อนดูเหมือนไม่มีอะไรเลย จึงได้ชื่อว่า. คนโบราณเชื่อว่าในกรณีเช่นนี้ ดาวดวงใหม่จะสว่างขึ้นจริงๆ วันนี้เรารู้ว่าในความเป็นจริงแล้ว ดาวฤกษ์ไม่ได้เกิดแต่ตายไป แต่ชื่อยังคงเดิม นั่นคือซูเปอร์โนวา

ซูเปอร์โนวา 1987A

ในคืนวันที่ 23-24 กุมภาพันธ์ พ.ศ.2530 ณ กาแล็กซีแห่งหนึ่งที่อยู่ใกล้เราที่สุด ในเมฆแมเจลแลนใหญ่ซึ่งอยู่ห่างออกไปเพียง 163,000 ปีแสง มีซูเปอร์โนวาปรากฏขึ้นในกลุ่มดาวโดราดัส มันมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า ในเดือนพฤษภาคมมีขนาดที่มองเห็นได้ +3 และในเดือนต่อๆ มา มันก็ค่อยๆ สูญเสียความสว่างจนมองไม่เห็นอีกครั้งโดยไม่ต้องใช้กล้องโทรทรรศน์หรือกล้องส่องทางไกล

ปัจจุบันและอดีต

ซูเปอร์โนวา 1987A เป็นซุปเปอร์โนวาดวงแรกที่ค้นพบในปี 1987 และเป็นซูเปอร์โนวาดวงแรกที่มองเห็นได้ด้วยตาเปล่านับตั้งแต่รุ่งอรุณของยุคกล้องโทรทรรศน์ ความจริงก็คือการระเบิดของซูเปอร์โนวาครั้งสุดท้ายในกาแล็กซีของเรานั้นถูกสังเกตย้อนกลับไปในปี 1604 เมื่อยังไม่มีการประดิษฐ์กล้องโทรทรรศน์

แต่ที่สำคัญกว่านั้น ดาว* 1987A ทำให้นักปฐพีวิทยาสมัยใหม่มีโอกาสสังเกตซูเปอร์โนวาในระยะทางที่ค่อนข้างสั้นเป็นครั้งแรก

ก่อนหน้านี้มีอะไร?

การศึกษาซูเปอร์โนวา 1987A พบว่าเป็นซูเปอร์โนวาประเภท II นั่นคือดาวต้นกำเนิดหรือดาวฤกษ์รุ่นก่อนซึ่งถูกค้นพบในภาพถ่ายก่อนหน้านี้ของท้องฟ้าส่วนนี้ กลายเป็นดาวยักษ์สีน้ำเงินซึ่งมีมวลเกือบ 20 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ ดังนั้นจึงเป็นดาวฤกษ์ที่ร้อนจัดซึ่งเชื้อเพลิงนิวเคลียร์หมดอย่างรวดเร็ว

สิ่งเดียวที่เหลืออยู่หลังจากการระเบิดขนาดมหึมาคือเมฆก๊าซที่ขยายตัวอย่างรวดเร็ว ซึ่งภายในนั้นยังไม่มีใครสามารถแยกแยะดาวนิวตรอนได้ ซึ่งในทางทฤษฎีแล้วควรจะคาดหวังลักษณะที่ปรากฏของมัน นักดาราศาสตร์บางคนโต้แย้งว่าดาวฤกษ์ยังคงถูกปกคลุมไปด้วยก๊าซที่ปล่อยออกมา ขณะที่คนอื่นๆ ตั้งสมมติฐานว่าหลุมดำกำลังก่อตัวแทนที่จะเป็นดาวฤกษ์

ชีวิตของดวงดาว

ดาวฤกษ์ถือกำเนิดขึ้นจากการอัดแรงโน้มถ่วงของเมฆสสารระหว่างดวงดาว ซึ่งเมื่อถูกความร้อน จะทำให้แกนกลางของดาวมีอุณหภูมิเพียงพอที่จะทำให้เกิดปฏิกิริยาแสนสาหัสได้ การพัฒนาดาวฤกษ์ที่ติดไฟแล้วในเวลาต่อมานั้นขึ้นอยู่กับปัจจัยสองประการ ได้แก่ มวลตั้งต้นและองค์ประกอบทางเคมี โดยเฉพาะอย่างยิ่งปัจจัยแรกคือการกำหนดอัตราการเผาไหม้ ดาวฤกษ์ที่มีมวลมากกว่าจะร้อนกว่าและเบากว่า แต่นั่นเป็นสาเหตุว่าทำไมพวกมันถึงดับเร็วกว่าปกติ ดังนั้นอายุของดาวฤกษ์มวลมากจึงสั้นกว่าเมื่อเทียบกับดาวฤกษ์มวลน้อย

ยักษ์แดง

กล่าวกันว่าดาวฤกษ์ที่เผาไหม้ไฮโดรเจนนั้นอยู่ใน "ระยะปฐมภูมิ" อายุขัยส่วนใหญ่ของดาวฤกษ์ใดๆ จะเกิดขึ้นในช่วงนี้ เช่น ดวงอาทิตย์อยู่ในระยะหลักมา 5 พันล้านปี และจะคงอยู่ที่นั่นเป็นเวลานาน และเมื่อช่วงเวลานี้สิ้นสุดลง ดาวฤกษ์ของเราจะเข้าสู่ระยะความไม่แน่นอนสั้นๆ หลังจากนั้นก็จะมีเสถียรภาพอีกครั้งในครั้งนี้ ในรูปของดาวยักษ์แดง ดาวยักษ์แดงมีขนาดใหญ่กว่าและสว่างกว่าดาวฤกษ์ในระยะหลักอย่างไม่มีใครเทียบได้ แต่ก็เย็นกว่ามากเช่นกัน Antares ในกลุ่มดาวแมงป่องหรือบีเทลจุสในกลุ่มดาวนายพรานเป็นตัวอย่างที่สำคัญของดาวยักษ์แดง สามารถจดจำสีได้ทันทีแม้ด้วยตาเปล่า

เมื่อดวงอาทิตย์กลายเป็นดาวยักษ์แดง ชั้นนอกของมันจะ "ดูดซับ" ดาวเคราะห์ดาวพุธและดาวศุกร์ และเข้าสู่วงโคจรของโลก ในช่วงดาวยักษ์แดง ดาวฤกษ์จะสูญเสียส่วนสำคัญของชั้นบรรยากาศด้านนอกไป และชั้นเหล่านี้ก่อตัวเป็นเนบิวลาดาวเคราะห์ เช่น M57, เนบิวลาวงแหวนในกลุ่มดาวไลรา หรือ M27, เนบิวลาดัมเบลในกลุ่มดาววัลเพคิวลา ทั้งสองอย่างเหมาะสำหรับการดูผ่านกล้องโทรทรรศน์ของคุณ

เส้นทางสู่รอบชิงชนะเลิศ

นับจากนี้เป็นต้นไป ชะตากรรมต่อไปของดาวฤกษ์ก็ขึ้นอยู่กับมวลของมันอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ หากมีมวลน้อยกว่า 1.4 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ หลังจากสิ้นสุดการเผาไหม้นิวเคลียร์ ดาวฤกษ์ดังกล่าวก็จะถูกปลดปล่อยออกจากชั้นนอกของมัน และจะหดตัวลงจนกลายเป็นดาวแคระขาว ซึ่งเป็นขั้นตอนสุดท้ายของวิวัฒนาการของดาวฤกษ์ที่มีมวลน้อย ดาวแคระขาวจะใช้เวลาหลายพันล้านปีในการเย็นลงและมองไม่เห็น ในทางตรงกันข้าม ดาวมวลสูง (มวลมากกว่าดวงอาทิตย์อย่างน้อย 8 เท่า) เมื่อไฮโดรเจนหมด มันจะอยู่รอดได้โดยการเผาก๊าซที่หนักกว่าไฮโดรเจน เช่น ฮีเลียมและคาร์บอน หลังจากผ่านขั้นตอนต่างๆ ของการอัดและการขยายตัว ดาวดังกล่าวหลังจากผ่านไปหลายล้านปีก็ประสบกับการระเบิดของซูเปอร์โนวาที่เป็นหายนะ ผลักสสารจำนวนมหาศาลของมันออกสู่อวกาศ และกลายเป็นเศษซากของซูเปอร์โนวา ภายในเวลาประมาณหนึ่งสัปดาห์ ซูเปอร์โนวาจะส่องสว่างเหนือดวงดาวทั้งหมดในกาแลคซีของมัน และมืดลงอย่างรวดเร็ว ดาวนิวตรอนยังคงอยู่ในใจกลาง ซึ่งเป็นวัตถุขนาดเล็กที่มีความหนาแน่นขนาดมหึมา หากมวลของดาวฤกษ์มีมากกว่านั้นซึ่งเป็นผลมาจากการระเบิดของซุปเปอร์โนวา ไม่ใช่ดาวฤกษ์ แต่เป็นหลุมดำปรากฏขึ้น

ประเภทของซูเปอร์โนวา

จากการศึกษาแสงที่มาจากซูเปอร์โนวา นักดาราศาสตร์พบว่าพวกมันไม่ได้เหมือนกันทั้งหมดและสามารถจำแนกประเภทได้ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบทางเคมีที่แสดงในสเปกตรัมของมัน ไฮโดรเจนมีบทบาทพิเศษในข้อนี้ หากสเปกตรัมของซูเปอร์โนวามีเส้นที่ยืนยันการมีอยู่ของไฮโดรเจน ก็จะจัดประเภทเป็นประเภท II; หากไม่มีเส้นดังกล่าว ก็จะจัดเป็นประเภท 1 ซูเปอร์โนวาประเภท 1 จะถูกแบ่งออกเป็นคลาสย่อย la, lb และ l โดยคำนึงถึงองค์ประกอบอื่นๆ ของสเปกตรัม

ลักษณะของการระเบิดที่แตกต่างกัน

การจำแนกประเภทและชนิดย่อยสะท้อนถึงกลไกต่างๆ ที่เป็นสาเหตุของการระเบิดและประเภทต่างๆ ของดาวต้นกำเนิด การระเบิดของซูเปอร์โนวา เช่น SN 1987A เกิดขึ้นในช่วงวิวัฒนาการสุดท้ายของดาวฤกษ์ที่มีมวลมาก (มากกว่า 8 เท่าของมวลดวงอาทิตย์)

ซูเปอร์โนวาประเภท lb และ lc เกิดจากการยุบตัวของใจกลางดาวมวลมากจนสูญเสียเปลือกไฮโดรเจนไปบางส่วนเนื่องจากลมดาวฤกษ์ที่พัดแรง หรือเนื่องจากการถ่ายเทสสารไปยังดาวฤกษ์อื่นในระบบดาวคู่

รุ่นก่อนต่างๆ

ซูเปอร์โนวาประเภท lb, lc และ II ทั้งหมดมีต้นกำเนิดมาจากดาวฤกษ์ประชากร I นั่นคือจากดาวอายุน้อยที่กระจุกตัวอยู่ในดิสก์ของกาแลคซีกังหัน ในทางกลับกัน ซูเปอร์โนวาประเภทลามีต้นกำเนิดมาจากดาวฤกษ์ประชากร II เก่า และสามารถสังเกตได้ทั้งในกาแลคซีทรงรีและแกนกลางของกาแลคซีกังหัน ซูเปอร์โนวาประเภทนี้มาจากดาวแคระขาวซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของระบบดาวคู่และดึงมวลสารจากเพื่อนบ้านของมัน เมื่อมวลของดาวแคระขาวถึงขีดจำกัดความเสถียร (เรียกว่า ขีดจำกัดจันทรเศขา) กระบวนการฟิวชั่นอย่างรวดเร็วของนิวเคลียสคาร์บอนเริ่มต้นขึ้นและเกิดการระเบิด ซึ่งส่งผลให้ดาวฤกษ์พ่นมวลส่วนใหญ่ออกไป

ความส่องสว่างที่แตกต่างกัน

ซูเปอร์โนวาประเภทต่างๆ แตกต่างกันไม่เพียงแต่ในสเปกตรัมเท่านั้น แต่ยังรวมถึงความส่องสว่างสูงสุดที่ซุปเปอร์โนวาได้รับจากการระเบิดด้วย และความส่องสว่างนี้ลดลงเมื่อเวลาผ่านไปอย่างไร โดยทั่วไปซุปเปอร์โนวาประเภท 1 จะสว่างกว่าซุปเปอร์โนวาประเภท II มาก แต่ก็หรี่แสงได้เร็วกว่ามากเช่นกัน ซุปเปอร์โนวาประเภท 1 จะอยู่ได้สองสามชั่วโมงถึงสองสามวันโดยมีความสว่างสูงสุด ในขณะที่ซุปเปอร์โนวาประเภท II อยู่ได้นานหลายเดือน มีการเสนอสมมติฐานว่าดาวฤกษ์ที่มีมวลมาก (หลายสิบเท่าของมวลดวงอาทิตย์) จะระเบิดรุนแรงยิ่งขึ้น เช่น "ไฮเปอร์โนวา" และแกนกลางของพวกมันกลายเป็นหลุมดำ

สุดยอดในประวัติศาสตร์

นักดาราศาสตร์เชื่อว่าโดยเฉลี่ยแล้วซูเปอร์โนวาจะระเบิดในกาแล็กซีของเราทุกๆ 100 ปี อย่างไรก็ตาม จำนวนซูเปอร์โนวาในอดีตที่บันทึกไว้ในช่วงสองพันปีที่ผ่านมามีไม่ถึง 10 เลยด้วยซ้ำ เหตุผลหนึ่งอาจเป็นเพราะซุปเปอร์โนวา โดยเฉพาะประเภท II ระเบิดในแขนกังหัน ซึ่งฝุ่นระหว่างดาวมีความหนาแน่นมากกว่า และด้วยเหตุนี้ สามารถหรี่แสงซูเปอร์โนวาเรืองแสงได้

อันแรกที่ฉันเห็น

แม้ว่านักวิทยาศาสตร์กำลังพิจารณาตัวเลือกอื่นๆ แต่ในปัจจุบัน เป็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไปว่าการสังเกตการณ์การระเบิดของซูเปอร์โนวาครั้งแรกในประวัติศาสตร์เกิดขึ้นตั้งแต่ ค.ศ. 185 ได้รับการบันทึกโดยนักดาราศาสตร์ชาวจีน ในประเทศจีน มีการสังเกตการระเบิดซูเปอร์โนวาทางช้างเผือกในปี 386 และ 393 เช่นกัน จากนั้นเวลาผ่านไปกว่า 600 ปีและในที่สุดซูเปอร์โนวาอีกดวงก็ปรากฏขึ้นบนท้องฟ้า: ในปี 1549 ดาวดวงใหม่ส่องแสงในกลุ่มดาวหมาป่าซึ่งคราวนี้บันทึกโดยนักดาราศาสตร์ชาวอาหรับและชาวยุโรปเหนือสิ่งอื่นใด ดาวที่สว่างที่สุดดวงนี้ (ซึ่งมีขนาดปรากฏที่ความสว่างสูงสุดถึง -7.5) ยังคงมองเห็นได้บนท้องฟ้าเป็นเวลานานกว่าหนึ่งปี
.
เนบิวลาปู

ซูเปอร์โนวาในปี 1,054 ก็สว่างเป็นพิเศษเช่นกัน (ขนาดสูงสุด -6) แต่อีกครั้งที่มีเพียงนักดาราศาสตร์ชาวจีนเท่านั้น และบางทีอาจเป็นชาวอเมริกันอินเดียนด้วย นี่อาจเป็นซูเปอร์โนวาที่มีชื่อเสียงที่สุด เนื่องจากส่วนที่เหลือของมันคือเนบิวลาปูในกลุ่มดาวราศีพฤษภ ซึ่งชาร์ลส เมสซิเออร์รวมอยู่ในบัญชีรายชื่อของเขาภายใต้หมายเลข 1

นอกจากนี้เรายังเป็นหนี้ข้อมูลนักดาราศาสตร์ชาวจีนเกี่ยวกับการปรากฏตัวของซูเปอร์โนวาในกลุ่มดาวแคสสิโอเปียในปี 1181 ซูเปอร์โนวาอีกลูกหนึ่งระเบิดที่นั่น คราวนี้ในปี 1572 นักดาราศาสตร์ชาวยุโรปสังเกตเห็นซูเปอร์โนวานี้เช่นกัน รวมทั้งไทโค บราเฮ ซึ่งบรรยายทั้งรูปลักษณ์ของมันและการเปลี่ยนแปลงความสว่างในเวลาต่อมาในหนังสือของเขาเรื่อง On the New Star ซึ่งชื่อดังกล่าวทำให้เกิดคำที่ใช้กันทั่วไปเพื่อระบุดาวฤกษ์ดังกล่าว .

ซูเปอร์โนวาเงียบๆ

32 ปีต่อมาในปี 1604 ซูเปอร์โนวาอีกอันก็ปรากฏขึ้นบนท้องฟ้า Tycho Brahe ส่งต่อข้อมูลนี้ให้กับนักเรียนของเขา Johannes Kepler ซึ่งเริ่มติดตาม "ดาวดวงใหม่" และอุทิศหนังสือ "On the New Star at the Foot of Ophiuchus" ให้กับมัน ดาวดวงนี้ซึ่งกาลิเลโอ กาลิเลอีก็สำรวจเช่นกัน ยังคงเป็นซูเปอร์โนวาสุดท้ายที่มองเห็นได้ด้วยตาเปล่าและระเบิดในดาราจักรของเรา

อย่างไรก็ตาม ไม่ต้องสงสัยเลยว่ามีซูเปอร์โนวาอีกดวงหนึ่งได้ระเบิดขึ้นในทางช้างเผือก อีกครั้งในกลุ่มดาวแคสสิโอเปีย (กลุ่มดาวที่มีสถิติเป็นซุปเปอร์โนวาทางช้างเผือกสามแห่ง) แม้ว่าจะไม่ปรากฏหลักฐานที่มองเห็นได้ของเหตุการณ์นี้ แต่นักดาราศาสตร์ก็พบซากดาวดวงนี้แล้วและคำนวณได้ว่ามันจะต้องสอดคล้องกับการระเบิดที่เกิดขึ้นในปี 1667

นอกทางช้างเผือก นอกจากซูเปอร์โนวา 1987A แล้ว นักดาราศาสตร์ยังสังเกตเห็นซูเปอร์โนวาครั้งที่สองในปี 1885 ซึ่งระเบิดในดาราจักรแอนโดรเมดา

การสังเกตการณ์ซูเปอร์โนวา

การตามล่าหาซูเปอร์โนวาต้องใช้ความอดทนและวิธีการที่ถูกต้อง

สิ่งแรกเป็นสิ่งจำเป็น เนื่องจากไม่มีใครรับประกันได้ว่าคุณจะสามารถค้นพบซูเปอร์โนวาได้ในเย็นวันแรก คุณไม่สามารถทำได้หากไม่มีอันที่สองหากคุณไม่ต้องการเสียเวลาและต้องการเพิ่มโอกาสในการค้นพบซูเปอร์โนวาจริงๆ ปัญหาหลักคือเป็นไปไม่ได้ทางกายภาพที่จะคาดเดาได้ว่าการระเบิดซูเปอร์โนวาจะเกิดขึ้นเมื่อใดและที่ไหนในกาแลคซีแห่งหนึ่งที่อยู่ไกลออกไป ดังนั้นนักล่าซูเปอร์โนวาจึงต้องสแกนท้องฟ้าทุกคืน ตรวจดูกาแลคซีหลายสิบแห่งที่คัดเลือกมาอย่างดีเพื่อจุดประสงค์นี้

เราต้องทำอย่างไร

เทคนิคหนึ่งที่พบบ่อยที่สุดคือการเล็งกล้องโทรทรรศน์ไปที่กาแลคซีแห่งใดแห่งหนึ่งและเปรียบเทียบรูปลักษณ์ของมันกับภาพก่อนหน้า (ภาพวาด ภาพถ่าย ภาพดิจิทัล) โดยหลักการแล้วจะใช้กำลังขยายประมาณเดียวกันกับกล้องโทรทรรศน์ที่ใช้ในการสังเกตการณ์ หากมีซูเปอร์โนวาปรากฏขึ้นที่นั่น มันจะดึงดูดสายตาคุณทันที ปัจจุบัน นักดาราศาสตร์สมัครเล่นจำนวนมากมีอุปกรณ์ที่คู่ควรกับหอดูดาวมืออาชีพ เช่น กล้องโทรทรรศน์ที่ควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์และกล้อง CCD ที่ช่วยให้ถ่ายภาพท้องฟ้าเต็มไปด้วยดวงดาวในรูปแบบดิจิทัลได้โดยตรง แต่แม้กระทั่งทุกวันนี้ ผู้สังเกตการณ์จำนวนมากตามล่าหาซุปเปอร์โนวาโดยเพียงแค่เล็งกล้องโทรทรรศน์ไปที่กาแลคซีแห่งใดแห่งหนึ่งแล้วมองผ่านช่องมองภาพ โดยหวังว่าจะดูว่าดาวดวงอื่นปรากฏขึ้นที่ไหนสักแห่งหรือไม่

การระเบิดของซุปเปอร์โนวาเป็นเหตุการณ์ที่มีสัดส่วนที่เหลือเชื่อ ในความเป็นจริง การระเบิดของซุปเปอร์โนวาหมายถึงการสิ้นสุดของการดำรงอยู่ของมัน หรือซึ่งเกิดขึ้นใหม่ด้วย การเกิดใหม่เป็นหลุมดำหรือดาวนิวตรอน การสิ้นสุดของชีวิตของซุปเปอร์โนวามักจะมาพร้อมกับการระเบิดของพลังมหาศาล ในระหว่างนั้นสสารของดาวฤกษ์จะถูกโยนออกสู่อวกาศด้วยความเร็วอันน่าเหลือเชื่อและในระยะทางอันมหาศาล

การระเบิดของซูเปอร์โนวาเกิดขึ้นเพียงไม่กี่วินาที แต่ในช่วงเวลาสั้นๆ นี้ พลังงานจำนวนมหาศาลจะถูกปล่อยออกมา ตัวอย่างเช่น การระเบิดของซุปเปอร์โนวาสามารถเปล่งแสงได้มากกว่ากาแลคซีทั้งหมดซึ่งประกอบด้วยดาวฤกษ์หลายพันล้านดวงถึง 13 เท่า และปริมาณรังสีที่ปล่อยออกมาในไม่กี่วินาทีในรูปของคลื่นแกมมาและรังสีเอกซ์นั้นมากกว่าหลายล้านปีของการแผ่รังสี ชีวิต.

เนื่องจากการระเบิดซูเปอร์โนวาเกิดขึ้นได้ไม่นาน โดยเฉพาะเมื่อพิจารณาถึงขนาดและขนาดของจักรวาล การระเบิดของซุปเปอร์โนวาจึงทราบได้จากผลที่ตามมาเป็นหลัก ผลที่ตามมาคือเนบิวลาก๊าซขนาดใหญ่ ซึ่งยังคงเรืองแสงและขยายตัวในอวกาศเป็นเวลานานมากหลังการระเบิด

บางทีเนบิวลาที่มีชื่อเสียงที่สุดที่ก่อตัวขึ้นจากการระเบิดของซุปเปอร์โนวาก็คือ เนบิวลาปู- ต้องขอบคุณพงศาวดารของนักดาราศาสตร์จีนโบราณ เป็นที่ทราบกันดีว่ามันเกิดขึ้นหลังจากการระเบิดของดาวฤกษ์ในกลุ่มดาวราศีพฤษภในปี 1054 อย่างที่คุณอาจเดาได้ แฟลชมีความสว่างมากจนสามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า ปัจจุบันนี้ สามารถมองเห็นเนบิวลาปูได้ในคืนที่มืดมิดด้วยกล้องส่องทางไกลธรรมดา

เนบิวลาปูยังคงขยายตัวด้วยความเร็ว 1,500 กิโลเมตรต่อวินาที ในขณะนี้มีขนาดเกิน 5 ปีแสง

รูปภาพด้านบนประกอบด้วยรูปภาพสามภาพที่ถ่ายในสเปกตรัมที่แตกต่างกันสามแบบ ได้แก่ รังสีเอกซ์ (กล้องโทรทรรศน์จันทรา) อินฟราเรด (กล้องโทรทรรศน์สปิตเซอร์) และออพติคอลแบบธรรมดา () รังสีเอกซ์เป็นสีน้ำเงินและมาจากพัลซาร์ ซึ่งเป็นดาวฤกษ์ที่มีความหนาแน่นสูงอย่างไม่น่าเชื่อซึ่งก่อตัวขึ้นหลังจากซุปเปอร์โนวา

เนบิวลาซิเมอิซ 147 เป็นหนึ่งในเนบิวลาที่ใหญ่ที่สุดที่รู้จักในขณะนี้ ซูเปอร์โนวาที่ระเบิดเมื่อประมาณ 40,000 ปีก่อนสร้างเนบิวลาที่มีความกว้าง 160 ปีแสง มันถูกค้นพบโดยนักวิทยาศาสตร์โซเวียต G. Shayon และ V. Gaze ในปี 1952 ที่หอดูดาว Simeiz ที่มีชื่อเดียวกัน

ภาพถ่ายแสดงการระเบิดซูเปอร์โนวาครั้งสุดท้ายที่สามารถสังเกตได้ด้วยตาเปล่า เกิดขึ้นในปี พ.ศ. 2530 ในดาราจักรเมฆแมกเจลแลนใหญ่ที่ระยะห่างจากเรา 160,000 ปีแสง สิ่งที่น่าสนใจอย่างยิ่งคือวงแหวนรูปทรงแปลกตาที่มีรูปร่างเป็นเลข 8 ซึ่งเป็นลักษณะที่แท้จริงที่นักวิทยาศาสตร์ยังคงคาดเดาเท่านั้น

เนบิวลาเมดูซ่าจากกลุ่มดาวราศีเมถุนไม่ได้รับการศึกษาอย่างดีนัก แต่ได้รับความนิยมอย่างมากเนื่องจากมีความงามที่ไม่เคยมีมาก่อนและดาวข้างเคียงขนาดใหญ่ซึ่งเปลี่ยนความสว่างเป็นระยะ

> ซูเปอร์โนวา

หา, ซุปเปอร์โนวาคืออะไร: คำอธิบายการระเบิดและเปลวไฟของดาวฤกษ์ แหล่งกำเนิดซุปเปอร์โนวา วิวัฒนาการและการพัฒนา บทบาทของดาวฤกษ์คู่ ภาพถ่าย และการวิจัย

ซูเปอร์โนวา- อันที่จริงนี่คือการระเบิดของดวงดาวและการระเบิดที่ทรงพลังที่สุดที่สามารถสังเกตได้ในอวกาศ

ซุปเปอร์โนวาปรากฏที่ไหน?

บ่อยครั้งที่ซุปเปอร์โนวาสามารถเห็นได้ในกาแลคซีอื่น แต่ในทางช้างเผือกของเรา นี่เป็นปรากฏการณ์ที่หาดูได้ยากเนื่องจากหมอกควันและก๊าซบดบังการมองเห็น ซูเปอร์โนวาที่สังเกตได้ครั้งสุดท้ายถูกค้นพบโดยโยฮันเนส เคปเลอร์ในปี 1604 กล้องโทรทรรศน์จันทราสามารถค้นหาเพียงซากดาวฤกษ์ที่ระเบิดเมื่อกว่าหนึ่งศตวรรษก่อน (ผลที่ตามมาจากการระเบิดของซูเปอร์โนวา)

อะไรทำให้เกิดซูเปอร์โนวา?

ซูเปอร์โนวาเกิดขึ้นเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงเกิดขึ้นที่ใจกลางดาวฤกษ์ มีสองประเภทหลัก

ประการแรกอยู่ในระบบไบนารี ดาวคู่เป็นวัตถุที่เชื่อมต่อกันด้วยจุดศูนย์กลางร่วม หนึ่งในนั้นขโมยสสารจากวินาทีและมีมวลมากเกินไป แต่ไม่สามารถรักษาสมดุลของกระบวนการภายในและระเบิดเป็นซูเปอร์โนวาได้

ประการที่สองคือช่วงเวลาแห่งความตาย น้ำมันมีแนวโน้มจะหมด เป็นผลให้ส่วนหนึ่งของมวลเริ่มไหลเข้าสู่แกนกลาง และมันหนักมากจนไม่สามารถทนต่อแรงโน้มถ่วงของตัวเองได้ กระบวนการขยายตัวเกิดขึ้นและดาวฤกษ์ก็ระเบิด ดวงอาทิตย์เป็นดาวฤกษ์ดวงเดียว แต่มันไม่สามารถดำรงอยู่ได้ เนื่องจากมีมวลไม่เพียงพอ

เหตุใดนักวิจัยจึงสนใจซุปเปอร์โนวา?

กระบวนการนี้ครอบคลุมช่วงระยะเวลาสั้นๆ แต่สามารถบอกเล่าเรื่องราวเกี่ยวกับจักรวาลได้มากมาย ตัวอย่างเช่น หนึ่งในตัวอย่างยืนยันคุณสมบัติของจักรวาลที่จะขยายตัวและอัตรากำลังเพิ่มขึ้น

ปรากฎว่าวัตถุเหล่านี้มีอิทธิพลต่อช่วงเวลาของการกระจายองค์ประกอบในอวกาศ เมื่อดาวฤกษ์ระเบิด มันจะยิงองค์ประกอบและเศษซากจักรวาลออกไป หลายคนถึงกับมาอยู่บนโลกของเราด้วยซ้ำ ชมวิดีโอที่เปิดเผยคุณลักษณะของซุปเปอร์โนวาและการระเบิดของพวกมัน

การสังเกตการณ์ซูเปอร์โนวา

นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ Sergei Blinnikov เกี่ยวกับการค้นพบซูเปอร์โนวาดวงแรก เศษที่เหลือหลังการระเบิดและกล้องโทรทรรศน์สมัยใหม่

จะหาซุปเปอร์โนวาได้อย่างไร?

ในการค้นหาซูเปอร์โนวา นักวิจัยใช้เครื่องมือต่างๆ บางส่วนจำเป็นต้องสังเกตแสงที่มองเห็นได้หลังการระเบิด และอื่นๆ ติดตามรังสีเอกซ์และรังสีแกมมา ภาพถ่ายถูกถ่ายโดยใช้กล้องโทรทรรศน์ฮับเบิลและจันทรา

ในเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2555 กล้องโทรทรรศน์เริ่มทำงานโดยเน้นแสงในบริเวณที่มีพลังงานสูงของสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้า เรากำลังพูดถึงภารกิจ NuSTAR ซึ่งค้นหาดาวฤกษ์ที่ยุบตัว หลุมดำ และเศษซุปเปอร์โนวา นักวิทยาศาสตร์วางแผนที่จะเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับวิธีการระเบิดและกำเนิดของมัน

การวัดระยะทางถึงเทห์ฟากฟ้า

นักดาราศาสตร์ Vladimir Surdin เกี่ยวกับ Cepheids การระเบิดของซูเปอร์โนวา และอัตราการขยายตัวของจักรวาล:

คุณจะช่วยวิจัยซูเปอร์โนวาได้อย่างไร?

คุณไม่จำเป็นต้องเป็นนักวิทยาศาสตร์เพื่อมีส่วนร่วม ในปี 2008 วัยรุ่นธรรมดาคนหนึ่งค้นพบซูเปอร์โนวา ในปี 2011 เด็กหญิงชาวแคนาดาวัย 10 ขวบคนหนึ่งกำลังดูภาพท้องฟ้ายามค่ำคืนบนคอมพิวเตอร์ของเธอซ้ำแล้วซ้ำอีก บ่อยครั้งที่ภาพถ่ายสมัครเล่นมีวัตถุที่น่าสนใจมากมาย ด้วยการฝึกฝนเพียงเล็กน้อย คุณจะพบซูเปอร์โนวาถัดไป! แม่นยำยิ่งขึ้น คุณมีโอกาสที่จะจับระเบิดซูเปอร์โนวาทุกครั้ง

การเกิดขึ้นของพวกมันถือเป็นปรากฏการณ์จักรวาลที่ค่อนข้างหายาก โดยเฉลี่ยแล้ว ซูเปอร์โนวาสามแห่งจะระเบิดต่อศตวรรษในจักรวาลที่สังเกตได้ เปลวไฟแต่ละดวงถือเป็นหายนะจักรวาลขนาดมหึมา ซึ่งปล่อยพลังงานจำนวนมหาศาลออกมาอย่างเหลือเชื่อ ตามการประมาณการคร่าวๆ พลังงานจำนวนนี้สามารถเกิดขึ้นได้จากการระเบิดของระเบิดไฮโดรเจนหลายพันล้านลูกพร้อมกัน

ยังไม่มีทฤษฎีการระเบิดซูเปอร์โนวาที่เข้มงวดเพียงพอ แต่นักวิทยาศาสตร์ได้ตั้งสมมติฐานที่น่าสนใจไว้ พวกเขาเสนอแนะตามการคำนวณที่ซับซ้อนว่าในระหว่างการสังเคราะห์องค์ประกอบอัลฟ่า แกนกลางยังคงหดตัวอยู่ อุณหภูมิในนั้นถึงระดับที่น่าอัศจรรย์ - 3 พันล้านองศา ภายใต้เงื่อนไขดังกล่าว กระบวนการต่างๆ ในแกนกลางจะถูกเร่งอย่างมีนัยสำคัญ ส่งผลให้มีการปล่อยพลังงานออกมาจำนวนมาก การอัดตัวของแกนกลางอย่างรวดเร็วทำให้เกิดการอัดตัวของเปลือกดาวด้วยความเร็วเท่ากัน

มันยังร้อนขึ้นอย่างมาก และปฏิกิริยานิวเคลียร์ที่เกิดขึ้นก็จะถูกเร่งอย่างมากเช่นกัน ดังนั้นในเวลาเพียงไม่กี่วินาที พลังงานจำนวนมหาศาลก็จะถูกปล่อยออกมา สิ่งนี้นำไปสู่การระเบิด แน่นอนว่าสภาวะดังกล่าวไม่ได้เกิดขึ้นเสมอไป ดังนั้นซูเปอร์โนวาจึงลุกเป็นไฟค่อนข้างน้อย

นี่คือสมมติฐาน อนาคตจะแสดงให้เห็นว่านักวิทยาศาสตร์มีสมมติฐานที่ถูกต้องเพียงใด แต่ปัจจุบันยังทำให้นักวิจัยคาดเดาได้อย่างน่าทึ่งอีกด้วย วิธีการทางดาราศาสตร์ฟิสิกส์ทำให้สามารถติดตามได้ว่าความส่องสว่างของซูเปอร์โนวาลดลงอย่างไร และนี่คือสิ่งที่เกิดขึ้น: ในช่วงสองสามวันแรกหลังการระเบิด ความส่องสว่างจะลดลงอย่างรวดเร็ว จากนั้นการลดลงนี้ (ภายใน 600 วัน) ก็ช้าลง ยิ่งไปกว่านั้น ทุกๆ 55 วัน ความส่องสว่างจะลดลงครึ่งหนึ่งอย่างแน่นอน จากมุมมองทางคณิตศาสตร์ การลดลงนี้เกิดขึ้นตามกฎเลขชี้กำลังที่เรียกว่า ตัวอย่างที่ดีของกฎดังกล่าวคือกฎการสลายตัวของสารกัมมันตภาพรังสี นักวิทยาศาสตร์ตั้งสมมติฐานที่ชัดเจน: การปล่อยพลังงานหลังจากการระเบิดของซูเปอร์โนวาเกิดจากการสลายกัมมันตภาพรังสีของไอโซโทปของธาตุที่มีครึ่งชีวิต 55 วัน

แต่ไอโซโทปใดและธาตุใด? การค้นหาเหล่านี้ดำเนินต่อไปหลายปี Beryllium-7 และ strontium-89 เป็น "ผู้สมัคร" สำหรับบทบาทของ "เครื่องกำเนิด" พลังงานดังกล่าว พวกมันสลายตัวไปครึ่งหนึ่งในเวลาเพียง 55 วัน แต่พวกเขาไม่มีโอกาสสอบผ่าน การคำนวณแสดงให้เห็นว่าพลังงานที่ปล่อยออกมาระหว่างการสลายตัวของเบต้ามีน้อยเกินไป แต่ไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีอื่นๆ ที่รู้จักไม่มีครึ่งชีวิตใกล้เคียงกัน

ผู้แข่งขันรายใหม่ได้เกิดขึ้นท่ามกลางองค์ประกอบที่ไม่มีอยู่บนโลก มันกลายเป็นตัวแทนขององค์ประกอบทรานยูเรเนียมที่นักวิทยาศาสตร์สังเคราะห์ขึ้นมาเอง ชื่อของผู้สมัครคือชาวแคลิฟอร์เนีย หมายเลขซีเรียลของเขาคือเก้าสิบแปด ไอโซโทป californium-254 ถูกเตรียมในปริมาณเพียงประมาณ 3 หมื่นล้านส่วนกรัม แต่ปริมาณไร้น้ำหนักจริงๆ นี้เพียงพอที่จะวัดครึ่งชีวิตของไอโซโทปได้ ปรากฎว่าเท่ากับ 55 วัน

และจากที่นี่ก็มีสมมติฐานที่น่าสงสัยเกิดขึ้น นั่นคือพลังงานการสลายตัวของแคลิฟอร์เนีย-254 ที่ทำให้ซูเปอร์โนวามีความส่องสว่างสูงผิดปกติเป็นเวลาสองปี การสลายตัวของแคลิฟอร์เนียมเกิดขึ้นจากการแบ่งตัวของนิวเคลียสที่เกิดขึ้นเอง ด้วยการสลายตัวประเภทนี้ นิวเคลียสดูเหมือนจะแยกออกเป็นสองส่วน - นิวเคลียสของธาตุที่อยู่ตรงกลางตารางธาตุ

แต่แคลลิฟอร์เนียมนั้นสังเคราะห์ขึ้นมาได้อย่างไร? นักวิทยาศาสตร์ให้คำอธิบายเชิงตรรกะที่นี่ด้วย ในระหว่างการบีบอัดนิวเคลียสก่อนการระเบิดซูเปอร์โนวา ปฏิกิริยานิวเคลียร์ของอันตรกิริยาของนีออน-21 ที่คุ้นเคยอยู่แล้วกับอนุภาคแอลฟาจะถูกเร่งอย่างผิดปกติ ผลที่ตามมาคือการปรากฏขึ้นภายในระยะเวลาอันสั้นของฟลักซ์นิวตรอนที่ทรงพลังอย่างยิ่ง กระบวนการจับนิวตรอนเกิดขึ้นอีกครั้ง แต่ครั้งนี้รวดเร็ว นิวเคลียสสามารถดูดซับนิวตรอนถัดไปก่อนที่จะสลายเบต้า สำหรับกระบวนการนี้ ความไม่เสถียรขององค์ประกอบทรานส์บิสมัทไม่ใช่อุปสรรคอีกต่อไป สายโซ่แห่งการเปลี่ยนแปลงจะไม่ขาด และการสิ้นสุดของตารางธาตุก็จะถูกเติมเต็มด้วย ในกรณีนี้เห็นได้ชัดว่ามีการสร้างองค์ประกอบของทรานยูเรเนียมที่ยังไม่ได้รับภายใต้สภาวะเทียม

นักวิทยาศาสตร์คำนวณว่าการระเบิดซูเปอร์โนวาแต่ละครั้งจะก่อให้เกิดแคลิฟอร์เนีย-254 ในปริมาณมหาศาลเพียงลำพัง จากปริมาณนี้ จะสามารถสร้างลูกบอลได้ 20 ลูก ซึ่งแต่ละลูกจะมีน้ำหนักเท่ากับโลกของเรา ชะตากรรมต่อไปของซูเปอร์โนวาคืออะไร? เธอตายเร็วมาก ณ บริเวณที่เกิดการระบาด เหลือเพียงดาวดวงเล็กๆ ที่สลัวมากเท่านั้น อย่างไรก็ตาม มีความโดดเด่นด้วยความหนาแน่นของสสารที่สูงผิดปกติ: กล่องไม้ขีดที่บรรจุสารนั้นจะมีน้ำหนักหลายสิบตัน ดาวดังกล่าวเรียกว่า "" เรายังไม่รู้ว่าจะเกิดอะไรขึ้นกับพวกเขาต่อไป

สสารที่ถูกผลักออกสู่อวกาศสามารถควบแน่นและก่อตัวเป็นดาวดวงใหม่ได้ พวกเขาจะเริ่มต้นเส้นทางการพัฒนาอันยาวไกลใหม่ จนถึงขณะนี้ นักวิทยาศาสตร์ได้วาดภาพกำเนิดขององค์ประกอบต่างๆ อย่างละเอียดทั่วๆ ไป ซึ่งเป็นภาพการทำงานของดวงดาว - โรงงานขนาดใหญ่ของอะตอม บางทีการเปรียบเทียบนี้โดยทั่วไปอาจสื่อถึงแก่นแท้ของเรื่องนี้: ศิลปินวาดภาพบนผืนผ้าใบเพียงโครงร่างแรกของงานศิลปะในอนาคต แนวคิดหลักนั้นชัดเจนอยู่แล้ว แต่ยังต้องเดาอีกหลายรายละเอียดรวมถึงรายละเอียดที่สำคัญด้วย

การแก้ปัญหาขั้นสุดท้ายสำหรับปัญหาต้นกำเนิดขององค์ประกอบจะต้องอาศัยการทำงานจำนวนมหาศาลโดยนักวิทยาศาสตร์ที่เชี่ยวชาญหลากหลายสาขา เป็นไปได้มากที่ตอนนี้ดูเหมือนว่าเราไม่ต้องสงสัยเลย จริงๆ แล้วจะกลายเป็นเพียงการประมาณคร่าวๆ หรือแม้กระทั่งไม่ถูกต้องทั้งหมด นักวิทยาศาสตร์อาจจะต้องเผชิญกับรูปแบบที่เรายังไม่รู้จัก อันที่จริงเพื่อที่จะเข้าใจกระบวนการที่ซับซ้อนที่สุดที่เกิดขึ้นในจักรวาล ไม่ต้องสงสัยเลยว่าจะต้องมีการก้าวกระโดดเชิงคุณภาพครั้งใหม่ในการพัฒนาแนวคิดของเราเกี่ยวกับเรื่องนี้