Ero sivun ”Supernova” versioiden välillä

[katsottu versio][katsottu versio]
Poistettu sisältö Lisätty sisältö
→‎SN 2006gy: puuttuva sana lisätty
kh
Rivi 1:
{{Tämä artikkeli|käsittelee tähden räjähdystä. [[Supernova (laulukilpailu)|Supernova]] on myös latvialainen laulukilpailu.}}
[[KuvaTiedosto:Keplers_supernova.jpg|thumb|250pxpienoiskuva|Jäänne Keplerin Supernovasta, [[SN 1604]].]]
{{Tähdet}}
'''Supernova''' on [[tähti|tähden]] räjähdys, joka voi syntyä kahdella eri tavalla. Massiivinen tähti voi luhistua [[Fuusioreaktio|fuusio]]n loputtua oman [[painovoima]]nsa johdosta [[neutronitähti|neutronitähdeksi]] tai [[musta aukko|mustaksi aukoksi]] tai [[kaksoistähti|kaksoistähdissä]] [[valkoinen kääpiö]] voi kasvattaa massaansa yli [[Chandrasekharin raja]]n. Supernova on hyvin harvinainen maailmankaikkeuden ilmiö;, niitäjoita ei tapahdu yhdessä galaksissa edes joka vuosisata. Vuosittain eri galakseissa havaitaan yhteensä kolmisensataa supernovaa, yleensä kaukaisissa galakseissa.
 
Supernovan kirkkaus noudattaa tyypistä riippuen sille ominaista valokäyrää, jossa se nopeasti kirkastuen saavuttaa maksimikirkkauden muutamassa päivässä, kunnes se alkaa hiipua hiljakseen himmeämmäksi. Monet paljain silmin havaitut supernovat ovat näkyneet jopa [[vuosi]]en ajan. Räjähtävistä supernovista jää jäljelle [[supernovajäänne]], joka hehkuu pitkään monilla eri aallonpituuksilla ja on nähtävissä tuhansiakin vuosia. Supernovissa muodostuu [[rauta]]a raskaampia alkuaineita kuten [[uraani]]a, [[tina]]a ja [[kulta]]a. Supernovien ajatellaan laukaisevan uusien tähtien ja aurinkokuntien synnyn. Voidaan sanoa, että [[maa]]pallo ja me olemme koostuneet muinaisten supernovien ydinjätteistä.{{lähde}}
Rivi 8 ⟶ 9:
 
== Supernovatyyppejä ==
[[KuvaTiedosto:NGC_3370HSTGround.jpg|thumb|400pxpienoiskuva|Vasemmalla galaksi NGC 3370, jossa näkyy supernova SN 1994ae. Oikealla sama galaksi vuonna 2003. Supernovan paikka on merkitty renkaalla. Huomaa, kuinka kirkas supernova on muuhun galaksiin verrattuna.]]
Spektrin mukaan supernovat jaotellaan tyyppeihin I ja II. Kriteerit ovat seuraavat:
 
Rivi 39 ⟶ 40:
 
==== Tyypin Ia supernova ====
[[KuvaTiedosto:Supernova Companion Star.jpg|thumb|250pxpienoiskuva|Nasan piirros tyypin Ia supernovan synnystä]]
 
Elinkaarensa päähän tullut [[valkoinen kääpiö]]tähti voi räjähtää supernovana, mikäli sillä on kumppanitähti josta valuu vetykaasua valkoisen kääpiön pinnalle. Tähden massan lähestyessä [[Chandrasekharin raja]]arajaa (noin 1,4 Auringon massaa), tähden sisuksissa happi- ja hiiliatomit alkavat fuusioitua raskaammiksi alkuaineiksi. Tavallisissa pääsarjan tähdissä tähden keskuksessa tapahtuvat ydinreaktiot tapahtuvat kontrolloidusti, sillä reaktioissa vapautuvan energian säteilypaine estää ketjureaktion syntymisen työntämällä kaasua erilleen. Valkoinen kääpiö on kuitenkin paljon tiheämpi kuin pääsarjan tähti, ja säteilypaineen sijasta sitä kannattelee elektronien [[Paulin kieltosääntö|Fermi-paine]]. Säteilypaine ei riitä säätelemään ydinreaktioiden määrää. Fuusioliekin sytyttyä se leviää nopeasti turbulenssi-ilmiöiden ja erityisesti Rayleigh-Taylorin epästabiiliuden vuoksi.
 
Pitkän kytemisajan jälkeen, lämpötilan noustessa yli kriittisen rajan, ydinreaktiot kiihtyvät niin, että huomattava osa tähden hiili- ja happivaroista fuusioituu raskaammiksi alkuaineiksi muutaman sekunnin sisällä <ref>http://arxiv.org/abs/astro-ph/0403509</ref>. Tällöin vapautuva energiamäärä on valtava, noin <math>10^{44} J </math>, joka riittää helposti tähden painovoimasidosten rikkomiseen. Tähti räjähtää äkillisesti, synnyttäen shokkiaallon joka puskee ainetta valonnopeuden murto-osalla ulospäin. Vapautuva energia myös aiheuttaa suuren muutoksen tähden luminositeetissa. Tyypillisesti tyypin Ia supernova on noin 5 miljardia kertaa [[Aurinko]]a kirkkaampi.
Rivi 50 ⟶ 51:
=== Tyypin II supernova ===
{{Pääartikkeli|[[Tyypin II supernova]]}}
Tyypin II supernovassa räjähtävä tähti on valtava, yli 10 Auringon massainen tähti, joka on polttanut vetypolttoaineensa loppuun, ja jossa heliumfuusiovaihe on loppumassa. Raskaammat tähdet kehittyvät tavallisesti punaisen jättiläisvaiheen kautta tilaan, jossa keskustan [[rauta]]ydin on ydinenergeettisessä energiakuopassa, kun rautaa raskaampien alkuaineiden fuusioituminen ei enää tuo energiaa, vaan kuluttaa sitä. Fuusioreaktiot keskustassa tyrehtyvät. Salamannopeasti kehittyy tilanne, jossa rautaydin ei enää pysty vastustamaan ylempien kerrosten gravitaatiovoimien luomaa painetta, vaan tapahtuu luhistuminen keskustan massan ylittäessä [[Chandrasekharin raja]]nrajan. Keskustan luhistuessa se kuumenee, tuottaen korkeaenergiaista gammasäteilyä, jonka ansiosta rauta hajoaa heliumytimiksi ja vapaiksi neutroneiksi. Tähden keskus luhistuu tuottaen valtavan shokkiaallon. Samalla ulkokerrokset (noin 90 prosenttia tähden massasta) räjähtävät ulospäin. Keskukseen syntyy [[neutronitähti]]. Valon spektriviivoissa näkyvät vetyviivat. Tyypin II supernovia esiintyy yleisimmin galaksihaaroissa ja nuoremmissa tähtipopulaatioissa. Tyypin II supernovassa ytimen luhistuminen pysähtyy lopulta neutronitilan luhistumispaineeseen, jossa aineen tiheys on sama kuin atomiytimen. Mikäli tähden massa on riittävä, voi käydä niin, että keskustan luhistuessa syntyvä shokkiaalto repii myös itse keskustan kappaleiksi, eikä supernovasta jää jäljelle mitään, vaan koko tähti kirjaimellisesti leviää ympäri avaruutta. Mikäli kuitenkin tähden massa on riittävän suuri (noin 25–50 Auringon massaa) ja mikäli shokkiaalto ei pääse purkautumaan ja repimään keskustaa hajalle, keskusta romahtaa neutronitähtitilan jälkeen [[musta aukko|mustaksi aukoksi]]. Mutta välttämättä edes tuo massa ei riitä mustan aukon syntymiseen, vaan tuloksena voi olla [[magnetari]].
 
=== Hypernova ===
{{Pääartikkeli|[[Hypernova]]}}
Teorian mukaan supermassiivinen tähti (yli 40 Auringon massaa) saattaa päättää päivänsä hypernovana. Tähden ydin romahtaa suoraan mustaksi aukoksi, muu osa tähdestä sinkoutuu avaruuteen ja samalla kaksi hyvin voimakasta energeettistä plasmasuihkua purkautuu pyöriviltä navoilta lähes valonnopeudella. Nämä suihkut lähettävät voimakasta gammasäteilyä napojen suuntaan. Hypernovia on ehdotettu selitykseksi [[Gammapurkaus|gammasädepurkauksille]] (GRB). Minuutin aikana tällaisessa purkauksessa voi (näennäisesti) vapautua miljoonan galaksin säteilyenergia. On myös esitetty, että kahden neutronitähden törmäyksessä voi syntyä hypernova, ja lopputuloksena [[musta aukko]].
 
On esitetty, että hypernovan laukaisema energiamäärä voisi olla riittävä hävittämään elämän Maasta. NASAn ja Kansasin yliopiston 2005 julkaiseman tutkimuksen mukaan ns. [[ordovikikausi|ordovikikauden]] massasukupuutto 450 miljoonaa vuotta sitten on voinut johtua Maahan osuneesta hypernovan gammasädepurkauksesta. Vain kymmenen sekunnin purkaus on riittänyt hävittämään Maan suojaavan otsonikerroksen. Otsonikerroksen tuhoutuessa Auringon ultraviolettisäteily on voinut surmata suuren osan maanpinnan ja meren pintakerroksen eliöstöstä, ja sotkea ravintoketjut niin, että seurauksena on ollut massasukupuutto.
Rivi 63 ⟶ 64:
 
=== Valesupernova ===
Valesupernova on tapahtuma, jossa supermassiivinen tähti räjähtää vain osittain synnyttäen supernovalle tyypillisen paineaallon kuitenkin kirkastuen vain vähän verrattuna supernovaan. Valesupernovassa tähti ei myöskään tuhoudu kokonaan. [[Berkeleyn yliopisto]]n tutkijat arvelevat että vuonna [[1843]] tapahtunut Eta Carinaen supernovaräjähdystä huomattavasti vaisumpi räjähdys olisi ollut valesupernova pintapurkauksen sijaan. Tutkijaryhmä myös arvelee että yli 30 auringon massaisten supermassiivisten tähtien loppuhetkiin saattaa kuulua useampia pienempiä räjähdyksiä ennen tähden luhistumista [[musta aukko|mustaksi aukoksi]].<ref>{{Verkkoviite | Osoite = http://www.tiede.fi/uutiset/uutinen.php?id=3481 | Nimeke = Tähti räjähtelee vähin erin | Julkaisija = [[Tiede (lehti)|Tiede]] | Viitattu = 11.9.2008 }}</ref>
 
== Supernovien nimeäminen ==
Supernovat nimetään tietyn kaavan mukaan. Nimen alussa ovat kirjaimet '''SN''' (SuperNova), joita seuraa vuosiluku ja lopuksi kirjain tai kirjainpari, joka identifioi sen, monesko kyseisenä vuonna havaittu supernova on kyseessä. Tammikuun 1. päivästä lukien käytetään ensin isot kirjaimet A-Z, jonka jälkeen jatketaan pienillä kirjainpareilla aa, ab, ac,..., az, ba,... vuoden loppuun asti.
 
Supernovien nimeämisestä vastaa [[IAU|Kansainvälisen tähtitieteellisen unionin]] Central Bureau for Astronomical Telegrams (CBAT), joka sijaitsee [[HarvardHarvardin observatorio]]in observatorionn yhteydessä.
 
==Tunnettuja supernovia==
Tarkimmat muistiinpanot Linnunratamme historiallisista supernovista on kiinalaisilla, jotka ovat merkinneet muistiin kaikkiaan seitsemän räjähdystä [[1 |ajanlaskun alun]] jälkeen. Kaikkien näiden räjähdysten jäännökset ovat edelleen havaittavissa.
 
===Rapusumu (M1)===
[[KuvaTiedosto:Crab Nebula.jpg|thumbpienoiskuva|Rapusumu]]
[[Rapusumu]], Äyriäissumunakin tunnettu, on [[supernovajäänne]] Härän tähtikuviossa, jossa räjähti tähti [[4. heinäkuuta|heinäkuun 4.]] päivänä vuonna [[1054]]. Tuolloin [[kiina]]laiset kirjasivat ylös nähneensä sen jopa keskellä päivää 23 [[päivä]]npäivän ajan, jonka jälkeen se alkoi hiipua näkyen kuitenkin yötaivaalla vielä parin vuoden ajan. Nyt paikalla nähdään äyriäistä muistuttava sumu, joka säteilee valoa, radioaaltoja, melkein kaikkia sähkömagneettisen säteilyn lajeja. Keskellä sumua on nopeasti pyörivä pulsari, neutronitähti, jonka kiertoaika akselinsa ympäri on edelleen huikeat 0,03 [[sekunti]]asekuntia. Sumu laajenee n. 1000 km/s nopeudella. [[1900-luku|1900-luvun]] ensimmäisiin valokuviin verrattuna sumun havaitaan selvästi laajentuneen.
 
===SN 1572 ja SN 1604===
Tanskalainen [[Tyko Brahe]] havaitsi [[SN 1572|SN 1572ksi]] nimetyn supernovan vuonna [[1572]].
Viimeisin nähty oman galaksimme supernovaräjähdys oli [[Johannes Kepler|Keplerin]] sekä kiinalaisten, japanilaisten ja korealaisten tähtitieteilijöiden havaitsema vuonna [[1604]].
Käärmeenkantajan tähtikuviossa havaittu [[SN 1604]] oli kirkkaimmillaan jonkin verran [[Sirius]]ta kirkkaampi, ja se pystyttiin näkemään yötaivaalla paljain silmin noin vuoden ajan.
 
===SN 1987A===
[[KuvaTiedosto:Supernova1987A.jpg|thumbpienoiskuva|SN 1987A]]
[[SN 1987A]] on viime aikojen kuuluisin ja yksi tutkituimmista supernovista. Kyseessä oli [[23. helmikuuta]] [[1987]] vajaan 170&nbsp;000 [[valovuosi|valovuoden]] päässä [[Suuri Magellanin pilvi|Suuressa Magellanin pilvessä]] (LMC) räjähtänyt supernova, joka näkyi eteläisellä pallonpuoliskolla paljain silmin. Alun perin Auringon tarkkailuun rakennetut [[neutriino]]ilmaisimet eri puolilla maapalloa havaitsivat jo noin 3 tuntia ennen visuaalista supernovan havaintoa noin parinkymmenen [[neutriino]]nneutriinon ryöpyn iskeytyneen lyhyessä ajassa, mikä oli ensimmäinen kerta, kun kaukaa aurinkokunnan ulkopuolelta ja vieläpä supernovasta havaittiin neutriinoja. Tapaus oli ensimmäinen, jossa räjähti tunnettu tähti.
 
===SN 2006gy===