ΣΟΥΠΕΡΝΟΒΑ Αστρικά πυροτεχνήματα με διαφορετικές αιτίες

ΣΟΥΠΕΡΝΟΒΑ

Αστρικά πυροτεχνήματα με διαφορετικές αιτίες

Προσομοίωση σε υπολογιστή υπερκαινοφανούς που τροφοδοτείται από τεράστιες ποσότητες μαγνητικής ενέργειας, που εκπέμπει ο ταχύτατα περιστρεφόμενος αστέρας νετρονίων στο κέντρο (μάγκνεταρ)

Σχεδόν κάθε δευτερόλεπτο, κάπου μέσα στο ορατό σύμπαν, κάποιος ήλιος καταστρέφεται με μια διαδικασία που μπορεί να ξεκινά από τη μεγάλης κλίμακας ταλάντωση του άστρου, τη σύγκρουσή του με ένα άλλο, την κατάρρευσή του σε μαύρη τρύπα ή την έκρηξή του ως σουπερνόβα (υπερκαινοφανής αστέρας). Αυτή η δυναμική πλευρά του σύμπαντος, που βρίσκεται συνεχώς σε κίνηση και μεταβολή, χάνεται μέσα στη φαινομενική ηρεμία του νυχτερινού ουρανού. Σχεδόν επί έναν αιώνα οι επιστήμονες προσπαθούσαν να ανιχνεύσουν τι συνέβη στη διάρκεια δισεκατομμυρίων ετών εξέλιξης του σύμπαντος, αλλά μόνο πρόσφατα απέκτησαν τη δυνατότητα να μελετούν ουράνια φαινόμενα σε κλίμακα ημερών ή ακόμα και ωρών. Τώρα πια, μπορούν να παρατηρήσουν και να καταγράψουν «λεπτό προς λεπτό» τα φαινόμενα που συνδέονται με το θάνατο των άστρων.

Μια βδομάδα - ένας αιώνας

Αν και στο παρελθόν δεν είχαμε τα εργαλεία για να μελετήσουμε αυτά τα φαινόμενα λεπτομερειακώς, αποδείξεις για τη συνεχή μεταβολή και εξέλιξη στο σύμπαν υπάρχουν εδώ και χιλιετηρίδες, φτάνοντας ως τις κινεζικές παρατηρήσεις το 1006 π.Χ. για ένα «αστέρι επισκέπτη», που έγινε ορατό διά γυμνού οφθαλμού επί αρκετές βδομάδες, πριν σβήσει σταδιακά και περιπέσει και πάλι στην αφάνεια. Ο μεγάλος αστρονόμος Τίχο Μπράχε, κατέγραψε ένα παρόμοιο περιστατικό το 1572, όπως και ο Γιοχάνες Κέπλερ, 30 χρόνια αργότερα. Σήμερα καταλαβαίνουμε ότι επρόκειτο για εκρήξεις σουπερνόβα. Στο αποκορύφωμά τους, οι υπερκαινοφανείς μπορούν να λάμψουν με τη λάμψη δισεκατομμυρίων Ηλιων, αλλά επειδή οι περισσότερες εκρήξεις σουπερνόβα γίνονται πολύ μακριά μας, φαίνονται από τη Γη σαν ένα ακόμη φωτεινό σημείο, εύκολο να περάσει απαρατήρητο.

Το νεφέλωμα του Καρκίνου είναι τα υπολείμματα ενός περιστρεφόμενου αστέρα νετρονίων, που δημιουργεί μια δίνη μαγνητισμένου υλικού (ορατή στο κέντρο)

Η σύγχρονη τεχνολογία επαναστατικοποιεί τη μελέτη του δυναμικού σύμπαντος. Τα τηλεσκόπια έχουν γίνει ρομποτικά και έχουν εξοπλιστεί με ψηφιακές κάμερες υψηλής ανάλυσης, που τροφοδοτούν με δεδομένα λογισμικό επεξεργασίας εικόνας και αναγνώρισης μοτίβων. Οι μηχανές παρατηρούν μεγάλα τμήματα του ουρανού σε τακτική βάση, εντοπίζοντας οτιδήποτε εμφανίζεται ξαφνικά. Την περασμένη δεκαετία, αυτές οι νέες τεχνικές δυνατότητες επέτρεψαν στους αστρονόμους να ανακαλύψουν χιλιάδες αστρικές εκρήξεις κάθε χρόνο. Είναι χαρακτηριστικό, ότι τώρα κάθε βδομάδα ανακαλύπτονται τόσες νέες εκρήξεις σουπερνόβα, όσες ανακαλύφθηκαν ολόκληρο τον 20ό αιώνα!

Ποικιλότητα

Αλλά δεν αυξάνεται μόνο η συλλογή των σουπερνόβα. Ανακαλύπτονται και παράξενα νέα είδη τους. Ορισμένες αστρικές εκρήξεις λάμπουν εξαιρετικά δυνατά, έως και 100 φορές πιο δυνατά από τους συνήθεις υπερκαινοφανείς. Αλλες πάλι λάμπουν έως και 100 φορές πιο ασθενικά. Μερικές έχουν βαθυκόκκινο χρώμα, ενώ άλλες υπεριώδες. Κάποιες λάμπουν έντονα για χρόνια ολόκληρα. Κάποιες άλλες ξεθυμαίνουν μέσα σε λίγες μέρες. Οι θάνατοι των άστρων αποδεικνύεται ότι έχουν πολύ μεγαλύτερη ποικιλία απ' όσο φανταζόμασταν.
Οι αστρονόμοι προσπαθούν να καταλάβουν την αιτία πίσω από αυτές τις παράξενες εκρήξεις άστρων. Αυτές οι εκρήξεις έχουν να μας πουν κάτι σημαντικό για τη ζωή και το θάνατο των άστρων και για τους φυσικούς νόμους στις πιο ακραίες συνθήκες θερμοκρασίας, πυκνότητας και βαρύτητας. Ταυτόχρονα, μελετώντας όλη την γκάμα των σουπερνόβα, ελπίζουμε να μάθουμε υπό ποιες συνθήκες ορισμένα άστρα καταρρέουν και μετασχηματίζονται σε νεκρά αστρικά κουφάρια, όπως οι μαύρες τρύπες.

Αρχοντες των δαχτυλιδιών

Οι υπερκαινοφανείς έχουν και κάτι επιπλέον να μας μάθουν, που σχετίζεται με την ίδια την ύπαρξη του πλανήτη μας και τη ζωή πάνω σ' αυτόν. Το ασβέστιο στα οστά μας, ο σίδηρος στο αίμα μας και μια σειρά άλλα βαριά χημικά στοιχεία σχηματίστηκαν με πυρηνικές αντιδράσεις μέσα σε μεγάλα άστρα και διασκορπίστηκαν στο Γαλαξία με τις εκρήξεις τους. Οι επιστήμονες θεωρούσαν ότι όλα αυτά τα στοιχεία προέρχονταν κυρίως από εκρήξεις συνήθων σουπερνόβα. Αλλά η ανακάλυψη της πολλαπλότητας των δυνατών προελεύσεων των σουπερνόβα, αφήνει ανοιχτό το ενδεχόμενο, τμήματα ολόκληρα του Περιοδικού Πίνακα των στοιχείων να προέρχονται από κάποια συγκεκριμένη κατηγορία υπερκαινοφανούς.
Το δαχτυλίδι, που ίσως φοράτε στο χέρι σας, έχει μακριά ιστορία. Η ύλη από την οποία κατασκευάστηκε μπορεί να επέπλεε στον υγρό σίδηρο μέσα σε ένα μεγάλο άστρο, που κατέρρευσε και συμπιέστηκε σε αστέρα νετρονίων. Πολύ αργότερα, ίσως ένα δισεκατομμύριο χρόνια μετά, ο αστέρας νετρονίων συγκρούστηκε με κάποιο άλλο άστρο του είδους του, εκτινάσσοντας ένα νέφος ραδιενεργών υλικών στο Διάστημα, μέρος των οποίων μεταστοιχειώθηκε με το πέρασμα του χρόνου σε χρυσό. Το νέφος αυτό, τρέχοντας με 100 εκατομμύρια χιλιόμετρα την ώρα, ίσως ταξίδεψε 1.000 έτη φωτός, κατά μήκος του Γαλαξία, αναμειγνυόμενο με αέρια και σκόνες, μέχρι τελικά να καταλήξει ως υλικό του στερεού φλοιού της Γης. Λίγο καιρό αργότερα, άνθρωποι ξέθαψαν αυτό το αστρικό συντρίμμι, το έκαναν δαχτυλίδι και άρχισαν να διηγούνται τις δικές τους ιστορίες.

Επιμέλεια:
Σταύρος ΞΕΝΙΚΟΥΔΑΚΗΣ
Πηγή: Scientific American