Supernova

Grundbeskrivelse

Krabbetågen, Messier 1. Resterne af en supernova, der blev observeret  i 1054. (NASA, ESA, J. Hester, A. Loll (ASU)).

En supernova er en kraftig eksplosion fra en døende stjerne. Når stjerner ikke længere har mere brint til fusions-processen i kernen (se grundstofdannelse i stjerner), vil de begynde at brænde tungere grundstoffer, hvis de er store nok (stjerner som Solen er ikke tunge nok til at kunne ende i en supernova). Disse processer går hurtigere og hurtigere for at danne energi nok til at modstå tyngdekraften. Når stjernen når til jern, får den ikke længere energi ud af disse processer. Der er derfor intet til at modstå tyngdekraften, og stjernen begynder at falde sammen. Når kernen til sidst er presset så meget sammen, som det er fysisk muligt, bliver materialet sendt udad i stedet i en meget energirig eksplosion.

Efter en supernova-eksplosion bliver kernen tilbage i form af en neutronstjerne, eller hvis stjernen har været tung nok, falder den helt sammen til et sort hul.

Uddybende beskrivelse

En supernova er en kraftig eksplosion fra en døende stjerne. Når stjerner ikke længere har mere hydrogen til fusionsprocessen i kernen, vil de begynde at brænde tungere grundstoffer, hvis de er store nok (stjerner som Solen er ikke tunge nok til at kunne ende i en supernova). Disse processer går hurtigere og hurtigere for at danne energi nok til at modstå tyngdekraften. Når stjernen når jern, kommer der ikke længere energi ud af fusion, fordi jern er så tæt bundet, at der skal tilsættes energi for at skabe tungere grundstoffer. Der er derfor intet til at stå imod tyngdekraften, og stjernen begynder at falde sammen under sin egen vægt.

Stjernens kerne vil da kollapse og blive presset mere og mere sammen, indtil den når et punkt, hvor den stærke kernekraft ikke tillader stoffet at blive presset mere sammen. Dette sker meget pludseligt, så det indfaldene materiale danner en chokbølge, der bevæger sig udad og fører energi til de ydre dele af stjernen og resulterer i en eksplosion.

Computersimuleringer af supernovaer viser imidlertid, at der ikke føres nok energi ud fra kernen gennem denne chokbølge. En af de nuværende teorier for, hvordan stjernen så eksploderer er, at neutrinoer, der er meget energirige, udsendes fra kernen og tilføjer den energi, der skal bruges. Der er dog stadig meget, vi ikke forstår om supernovaer.

Efter en supernova-eksplosion bliver kernen tilbage i form af en neutronstjerne, eller hvis stjernen har været tung nok, falder den helt sammen til et sort hul (se neutronstjerner og  sorte huller).

Forløbet, der fører til en type Ia supernova. (NASA)

En bestemt type supernova, der kaldes type Ia, kan bruges til afstandsbestemmelse i universet. Supernova Ia menes at være resultatet af en hvid dværg (se stjerner) i et dobbeltstjerne-system, der får overført masse fra sin ledsagestjerne. En hvid dværg modstår tyngdekraften gennem tryk skabt af elektroner. Dette tryk kan kun modstå en vis masse, så når massen af den hvide dværg bliver for stor, fordi der overføres materiale fra den anden stjerne, er der intet til at stå imod tyngdekraften, hvilket igen resulterer i en supernova. Grunden til, at disse supernovaer kan bruges til afstandsbestemmelse er (simplificeret), at vi ved, hvor stor en masse der indgår i eksplosionen, og denne er altid den samme. Derfor vil lysstyrken også være næsten den samme. Denne kan vi så sammenligne med, hvor kraftig vi observerer supernovaen til at være, hvorved vi kan beregne afstand ud fra afstandkvadratloven.

Mette Friis