Quando uma estrela massiva atinge o fim da sua vida, ela pode explodir como uma supernova. Mas quão rapidamente esse processo pode acontecer?
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Explosão e colapso de núcleo de uma supernova expulsando detritos quase esféricos. CRÉDITO: Bill Saxton, NRAO / AUI / NSF |
Nosso Sol vai morrer uma morte lenta e triste, daqui a bilhões de anos quando a magia da “essência solar” se esgotar . Claro, primeiramente será um pouco dramático na fase de gigante vermelha, mas depois ele vai sossegar como uma anã branca. O Sol vai construir uma cerca, relaxar na varanda e tomar mais um gole de uma refrescante limonada de essência solar. Suavemente à deriva de sua velhice ele lentamente vai arrefecer até tornar-se radiação cósmica de fundo.
Se nosso Sol tivesse menos massa, ele sofreria um destino ainda mais lento. Então, sem surpresas, se tivesse mais massa morreria mais rapidamente. Ter mais massa no Universo significa ter uma morte rápida! Na verdade, estrelas com várias vezes a massa do nosso sol vão morrer como uma supernova, explodindo em um instante. Muitas vezes falamos coisas que leva bilhões de anos para acontecer no guia para o espaço. Então e uma supernova? Algum palpite sobre quanto tempo isso acontece?
Existem na verdade vários tipos diferentes de supernovas lá fora, e eles têm diferentes mecanismos e durações diferentes. Mas eu vou focar em um núcleo de supernova em colapso, as supernovas “regulares sem chumbo”. Estrelas entre 8 e 50 vezes a massa dos gases de escape do Sol (geralmente hidrogênio) em seus núcleos ,rapidamente tem alguns curtos milhões de anos.
Como o nosso sol, eles convertem hidrogênio em hélio através de fusão, liberando uma quantidade tremenda de energia que empurra contra a gravidade da estrela tentando recolher em si mesma. Uma vez que a estrela massiva fica sem hidrogênio em seu núcleo, comuta de hélio, carbono, depois, néon, todo o caminho até a tabela periódica dos elementos atingir o ferro. O problema é que o ferro não produz energia através do processo de fusão (pressão de degeneração), então não há nada segurando a massa da estrela e ela entrará em colapso.
… e então booom!!! Surge uma Supernova.
A Supernova 1987A, nomeada para comemorar a indução da primeira mulher no Hall da fama do Rock and Roll, a incrível Aretha Franklin. Bem, na verdade, isso não é verdade, foi a primeira supernova que vimos em 1987. Mas nós realmente devemos nomear supernovas depois de coisas assim. Ainda, a 1987A foi relativamente próxima e levou 85 dias para atingir seu brilho máximo. Lentamente declinando durante os próximos 2 anos. Telescópios poderosos, como o telescópio espacial Hubble ainda podem ver a onda de choque em expansão no espaço, décadas mais tarde.
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| SN 1987A, um exemplo de Supernova do Tipo II. |
Nosso colapso de supernova de “sabor regular” é apenas um tipo de explosão da estrela. As supernovas do tipo 1a são criadas quando uma estrela anã branca suga material de uma parceira binária como um gêmeo parasita gigantesco, até atingir 1,4 vezes a massa do sol (Limite de Shandrasekar), e então explode. Em poucos dias, estes picos de supernovas e desvanecem-se muito mais rapidamente do que o nosso núcleo colapso amigos.
As bordas externas do núcleo em colapso vão para dentro a 70.000 metros por segundo, com cerca de 23% da velocidade da luz. Em apenas um quarto de segundo, arremessam materiais para fora do núcleo de ferro da estrela, criando uma onda de choque de matéria de propagação para o exterior. Esta onda de choque pode levar algumas horas para chegar à superfície.
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| Evolução de uma supernova Tipo Ia. Crédito: NASA/CXC/M. Weiss |
Quando a onda passa, cria elementos exóticos e novos que a estrela original nunca poderia formar em seu núcleo. Eis aqui o tesouro do Universo: Todo o ouro, prata, platina, urânio e outros elementos na tabela periódica maiores que o ferro são criados aqui. Uma supernova então levará alguns meses para atingir o ponto mais brilhante, colocando tanta energia e combinando com o resto da sua galáxia.