Większość gwiazd we Wszechświecie jest małych i nieistotnych,
zakończą one swoje życie bez większych fajerwerków.
Jednak niektóre rozświetlają niebo pod koniec swojego życia
i wtedy opowiadają nam nie tylko o życiu gwiazd:
tworzą elementy składowe życia
i pomagają nam poznać historię Wszechświata.
Odcinek 64: A wszystko zakończy się wybuchem!
...spalenie dr J
przedstawia dr J, a.k.a. dr Joe Liske
W naszej galaktyce, w Drodze Mlecznej istnieje około 200 miliardów gwiazd.
Chociaż nikt naprawdę nie wie ile ich jest
Jedno wiadomo na pewno, mała część z nich
posiada nieproporcjonalnie duży wpływ na resztę galaktyki.
Podobne gwiazdy w innych galaktykach nauczyły nas wiele
o ewolucji Wszechświata.
To gwiazdy, które kończą swoje życie jako supernowe,
to działka astronomii, dla której Teleskop Hubble'a wiele zrobił
od początku swojej działalności w 1990 roku.
Teraz supernowe dzielą się na dwie duże kategorie
Aby zrozumieć co się dzieje w pierwszej kategorii
należy sobie uświadomić, że gwiazda jest bardzo zrównoważonym obiektem
Ciśnienie reakcji nuklearnych wewnątrz gwiazdy
jest równoważone jej grawitacją
Gdy naprawdę masywna gwiazda wyczerpie zapasy swojego paliwa
ciśnienie w jej wnętrzu gwałtownie spada,
i gwiazda się zapada do swojego wnętrza,
a następnie wybucha!
Drugi typ supernowej obejmuje białe karły,
które są pozostałościami gwiazd takich jak Słońce.
Zazwyczaj biały karzeł jest bardzo stabilną gwiazdą,
jednak gdy znajduje się w pobliżu innej gwiazdy
może przyciągać materię ze swojego sąsiada
stopniowo zwiększając swoją masę
...aż w końcu...
...osiąga krytyczną masę, która powoduje termonuklearny...
wybuch!
Supernowe są rzadkie
Galaktyki takie jak nasza mogą liczyć na zaledwie kilka na sto lat.
Ostatnia zaobserwowana w Drodze Mlecznej wybuchła w 1604 roku
Zauważył ją wielki astronom Johannes Kepler na kilka lat przed wynalezieniem teleskopu.
Wiemy, że od tego czasu już kilka supernowych
wybuchło w Drodze Mlecznej,
ponieważ możemy obserwować pozostałości po wybuchach
Jednak nigdy nie mieliśmy okazji zaobserwować samego wybuchu
ponieważ w tym czasie były one przesłonięte przez pył
i właśnie dlatego żadnej supernowej wewnątrz Drogi Mlecznej
nie zaobserwowano od wynalezienia teleskopu.
Zamiast siedzieć i czekać na wybuch
astronomowie postanowili zwiększyć swoje szanse
poprzez rozszerzenie poszukiwania daleko poza naszą galaktyką
Zatem skoro mówimy o bardzo małym i odległym wydarzeniu
potrzebujemy teleskopu, który może zapewnić ekstremalnie dokładne obrazy:
teleskopu takiego jak Teleskop Hubble'a.
Najsłynniejszy wybuch supernowej, którą bezpośrednio zaobserwował Hubble
jest śmierć ogromnej gwiazdy w Wielkim Obłoku Magellana
Swiatło pierwszego wybuchu dotarło do Ziemi w 1987 roku,
na kilka lat przed uruchomieniem teleskopu Hubble'a.
Jednak zdjęcia ewoluującej supernowej wykonane przez Teleskop Hubble'a w ciągu ostatnich 25 lat
stworzyły podstawę do zrozumienia tego zjawiska.
Astronomowie mieli możliwość szczegółowego badania złożonej eksplozji
pokazując jak fala pochodząca od eksplodującej gwiazdy oddziaływuje na gaz ją otaczający,
rozświetlając go
Dalsze supernowe nie mogą być tak szczegółowo obserwowane jak 1987A,
jednak Teleskop Hubble'a stanowi wielką pomoc w tym względzie
Dzięki temu, że teleskop Hubble'a znajduje się już na orbicie od ponad 20 lat
astronomowie byli w stanie wykonać zdjęcia galaktyk sprzed i po wybuchu,
dzięki czemu mogli badać gwiazdy tuż przed wybuchem.
Obserwacje tego rodzaju mogą nam powiedzieć
bardzo dużo o stanie gwiazdy tuż przed jej wybuchem.
Oprócz informacji o gwieździe, która właśnie umarła,
supernowe stanowią doskonałe narzędzia do badania kosmosu.
Supernowe, które powstają wskutek wybuchu białych karłów
mają wyjątkową własność: wszystkie charakteryzuje niezmienna jasność
Oznacza to, że dzięki ich jasności w teleskopie możemy się dowiedzieć jak daleko się znajdują,
dokładnie tak jak lampy przy drodze, które wydają się jasne gdy jesteśmy blisko i ciemne gdy jesteśmy daleko.
Supernowe są wyjątkowo jasne
w rzeczywistości są tak jasne, że często świecą bardziej niż całe galaktyki
i dlatego stosunkowo łatwo je wykryć, nawet jeżeli znajdują się w ogromnych od nas odległościach.
W 2011 roku Nagroda Nobla w fizyce powędrowała do dwóch zespołów,
które zmierzyły jasność wielu supernowych w celu ustalenia ich odległości
Ustalili, że dalekie supernowe są zaskakująco słabe,
Oznaczało to, że znajdowały się one jeszcze dalej niż oczekiwano
Wiedzieliśmy już, że Wszechświat się rozszerza,
jednak te badania dowiodły, że rozszerzanie przyspiesza,
a to już było dla naukowców niespodzianką.
To jest naprawdę najnowocześniejsza nauka
Astronomowie nadal badają odległe supernowe,
aby lepiej zrozumieć rozszerzanie się Wszechświata.
Teleskop Hubble'a odgrywa znaczącą rolę w tej grze;
Całkiem niedawno dokonał kolejnego odkrycia obserwując jak dotąd najdalszą odkrytą supernową tego typu
znajduje się ona tak daleko, że światło podróżowało do nas ponad 9 miliardów lat -
to dwie trzecie wieku Wszechświata.
Bliżej domu, Teleskop Hubble'a odegrał znaczącą rolę w obrazowaniu pozostałości po supernowych,
chociaż są one jasne przez bardzo krótki okres czasu,
a ruch fali uderzeniowej widziany jest zaledwie przez kilka lat,
to pozostałości chmur pyłu widoczne są przez tysiąclecia.
Ich wpływ na otaczający gaz międzygwiezdny trwa jeszcze dłużej
a to oznacza, że chociaż żaden teleskop nie zaobserwował supernowej w naszej galaktyce,
to obserwowano wiele pozostałości po nich.
Wyraźne zdjęcia z Teleskopu Hubble'a ukazujące ich złożoną budowę
pomagają nam katalogować procesy mające miejsce podczas ich tworzenia.
Co więcej, chmury pozostałości przypominają nam jak wielką rolę supernowe odgrywają w tworzeniu wszystkiego co znajduje się wokół nas
Reakcje nuklearne wewnątrz gwiazd oraz w trakcie wybuchów, są źródłem większości pierwiastków znajdowanych w naturze,
włącznie z węglem w naszych ciałach, tlenem którym oddychamy,
oraz żelazem i krzemem na planecie, na której żyjemy.
Tak więc, chociaż mówią nam mnóstwo o przeszłym i przyszłym rozszerzaniu się Wszechświata,
supernowe uczą nas także czegoś dużo bardziej istotnego.
Mówią nam skąd przyszliśmy.
Tu dr J, to już wszystko w dzisiejszym Hubblecast.
Jeszcze raz nauka zaskoczyła nas bardziej niż wyobraźnia.
Hubblecast powstaje w ESA/Hubble w Europejskim Obserwatorium Południowym w Niemczech.
Misja Hubble to międzynarodowy projekt NASA oraz Europejskiej Agencji Kosmicznej.
www.spacetelescope.org
Transkrypcja: ESA/Hubble. Tłumaczenie: Radosław Kosarzycki