المستعرات الأعظمية: موت النجوم الهائلة

المستعرات الأعظمية هي أكثر الأشياء تدميراً التي يمكن أن تحدث للنجوم أكثر ضخامة من الشمس. عندما تحدث هذه الانفجارات الكارثية ، فإنها تطلق ما يكفي من الضوء لتفوق المجرة التي يوجد فيها النجم. هذا كثير من الطاقة التي يتم إصدارها في شكل ضوء مرئي وغيرها من الإشعاع! يمكنهم أيضًا تفجير النجمة.

هناك نوعان معروفان من المستعرات الأعظمية. كل نوع له خصائصه ودينامياته الخاصة. دعنا نلقي نظرة على ماهية المستعرات الأعظمية وكيف تحدث في المجرة.

لفهم المستعر الأعظم ، من المهم معرفة بعض الأشياء عن النجوم. يقضون معظم حياتهم تمر بفترة نشاط تسمى أن تكون على التسلسل الرئيسي. يبدأ عندما الاندماج النووي يشتعل في قلب النجوم. ينتهي عندما يستنفد النجم الهيدروجين اللازم للحفاظ على هذا الانصهار ويبدأ في دمج العناصر الأثقل.

بمجرد أن يترك النجم التسلسل الرئيسي ، تحدد كتلته ما سيحدث بعد ذلك. بالنسبة للنوع الأول من المستعرات الأعظمية ، التي تحدث في أنظمة النجوم الثنائية ، فإن النجوم التي تبلغ مساحتها حوالي 1.4 ضعف كتلة شمسنا تمر بعدة مراحل. ينتقلون من دمج الهيدروجين إلى دمج الهيليوم. عند هذه النقطة ، لا يكون جوهر النجم في درجة حرارة عالية بما يكفي لدمج الكربون ، وبالتالي يدخل في مرحلة العملاق الأحمر الفائق. يتحول الغلاف الخارجي للنجم ببطء إلى الوسط المحيط ويترك قزمًا أبيض (لب الكربون / الأكسجين الأساسي للنجم الأصلي)

في الأساس ، يتميز القزم الأبيض بسحب قوي للجاذبية يجذب المواد من مرافقه. تجمع هذه "الأشياء النجمية" في قرص حول القزم الأبيض ، المعروف باسم قرص التراكم. مع تراكم المواد ، يقع على النجم. أن يزيد من كتلة القزم الأبيض. في النهاية ، مع ارتفاع الكتلة إلى حوالي 1.38 ضعف كتلة شمسنا ، يندلع النجم في انفجار عنيف يعرف باسم المستعرات العظمى من النوع الأول.

هناك بعض الاختلافات حول هذا الموضوع ، مثل دمج اثنين من الأقزام البيضاء (بدلاً من تراكم المواد من نجم التسلسل الرئيسي إلى رفيقه القزم).

على عكس النوع الأول من المستعرات الأعظمية ، تحدث المستعرات العظمى من النوع الثاني لنجوم ضخمة للغاية. عندما يصل أحد هذه الوحوش إلى نهاية حياته ، تسير الأمور بسرعة. في حين أن النجوم مثل شمسنا لن يكون لديها طاقة كافية في قلبها للحفاظ على الانصهار بعد الكربون ، أكبر النجوم (أكثر من ثمانية أضعاف كتلة شمسنا) ستدمج العناصر في النهاية وصولاً إلى المكواة النواة. يتطلب انصهار الحديد طاقة أكثر من النجم المتاح. بمجرد أن يحاول مثل هذا النجم انصهار الحديد ، فإن النهاية الكارثية أمر لا مفر منه.

بمجرد توقف الانصهار في القلب ، سينكمش القلب بسبب الجاذبية الهائلة والجزء الخارجي من النجم "يسقط" على القلب ويعود إلى إحداث انفجار هائل. اعتمادا على كتلة الأساسية ، فإنه إما أن تصبح النجم النيوتروني أو ثقب أسود.

إذا كانت كتلة القلب تتراوح بين 1.4 و 3.0 أضعاف كتلة الشمس ، فسيصبح القلب نجمًا نيوترونيًا. إنها ببساطة كرة كبيرة من النيوترونات ، معبأة بإحكام معًا بالجاذبية. يحدث ذلك عندما ينقبض القلب ويخضع لعملية تعرف باسم التخصيم. هذا هو المكان الذي تصطدم فيه البروتونات الموجودة في القلب مع إلكترونات عالية الطاقة للغاية لإنشاء نيوترونات. عند حدوث ذلك ، يصلب القلب ويرسل موجات صدمة عبر المواد التي تسقط على القلب. يتم بعد ذلك إخراج المادة الخارجية للنجم إلى الوسط المحيط مما يخلق المستعر الأعظم. كل هذا يحدث بسرعة كبيرة.

إذا كانت كتلة قلب النجم المميت أكبر من ثلاثة إلى خمسة أضعاف كتلة الشمس ، فلن يتمكن القلب من دعم ثقله الهائل وينهار إلى ثقب أسود. ستخلق هذه العملية أيضًا موجات صدمية تدفع المواد إلى الوسط المحيط ، مما يخلق نفس النوع من المستعرات الفائقة مثل نوع الانفجار الذي يخلق نجمًا نيوترونيًا.

في كلتا الحالتين ، سواء تم إنشاء نجم نيوتروني أو ثقب أسود ، يتم ترك النواة خلفًا لحدوث الانفجار. يتم تفجير ما تبقى من النجم إلى الفضاء ، والبذر الفضاء القريب (والسدم) مع العناصر الثقيلة اللازمة لتشكيل النجوم والكواكب الأخرى.

• المستعرات الأعظمية تأتي في اثنين من النكهات: النوع 1 والنوع الثاني (مع أنواع فرعية مثل Ia و IIa).
• غالبًا ما ينفجر انفجار المستعر الأعظم نجمًا بعيدًا ، تاركًا وراءه نواة هائلة.
• تؤدي بعض انفجارات المستعرات الأعظم إلى خلق ثقوب سوداء ذات كتلة نجمية.
• النجوم مثل الشمس لا تموت مثل المستعرات الأعظمية.

تحرير وتحديث بواسطة كارولين كولينز بيترسن.