Supernova
Een supernova is de explosie van een reusachtige ster. Het gebeurt meestal als zijn kernfusie de kern niet tegen zijn eigen zwaartekracht kan houden. De kern stort in, en explodeert.
De grootste supernovae worden hyperreuzen genoemd en de kleinere superreuzen. Ze zijn massief: door de zwaartekracht verbruiken ze hun energie zeer snel. Normaal gesproken leven ze maar een paar miljoen jaar.
Tijdens de explosie kan de totale energie die door supernova's wordt uitgestraald, kortstondig de gehele output van een melkwegstelsel overschaduwen. Ze zenden energie uit die gelijk is aan die van de hele levensduur van een zonne-achtige ster. De explosie blaast zijn stellaire materiaal weg van de ster, met snelheden tot 30.000 km/s of 10% van de lichtsnelheid. Dit drijft een schokgolf in het omringende interstellaire medium. Dit veegt een uitdijend omhulsel van gas en stof op, dat we zien als een supernovarestant. Na het exploderen wordt wat overblijft een zwart gat of een neutronenster.
De meeste sterren zijn klein en exploderen niet. Ze worden kouder en kleiner, en ze worden witte dwergsterren.
Supernova-explosies komen zelden voor. In ons eigen sterrenstelsel, de Melkweg, gebeurde de laatste supernova in het jaar 1604. We kunnen supernova's ook in andere melkwegstelsels zien. Elk jaar zien we 300 supernova's in andere melkwegstelsels, omdat er zoveel melkwegstelsels zijn. Soms zijn ze helderder dan de rest van het melkwegstelsel.
Types
Supernova's worden meestal gesorteerd in supernova's van het type I en II.
Supernova's van het type I hebben absorptielijnen waaruit blijkt dat ze geen waterstof in zich hebben. Supernova's van het type Ia zijn heel helder voor een korte tijd. Dan worden ze heel snel minder helder. Type Ia supernova's komen voor als een witte dwergster rond een grote ster draait. Soms zuigt de witte dwergster materie af van de grote ster. Als de witte dwerg ongeveer 1,4 keer de massa van de zon wordt, stort hij in. Dit maakt veel energie en licht, waardoor supernova's erg helder zijn. Type 1a hebben meestal dezelfde helderheid. Hierdoor kunnen ze worden gebruikt als een secundaire standaardkaars om de afstand tot hun gastmelkwegstelsels te meten.
Supernova's van type II hebben absorptielijnen waaruit blijkt dat ze wel degelijk waterstof in zich hebben. Een ster moet minstens 8 keer, en niet meer dan 40-50 keer, de massa van de Zon hebben om dit soort explosies te ondergaan.
In een ster als de zon verandert kernfusie waterstof in helium. In heel grote sterren wordt helium omgezet in zuurstof, en zo verder. De ster versmelt steeds hogere massa-elementen, omhoog door het periodiek systeem tot er een kern van ijzer en nikkel ontstaat. Fusie van ijzer of nikkel levert geen netto-energie op, dus er kan geen fusie meer plaatsvinden. Maar de ineenstorting van de kern is zo snel (ongeveer 23% van de lichtsnelheid) dat er een enorme schokgolf ontstaat. De extreem hoge temperatuur en druk duren lang genoeg voor een kort moment wanneer de elementen die zwaarder zijn dan ijzer worden geproduceerd. Afhankelijk van de oorspronkelijke grootte van de ster, vormen de restanten van de kern een neutronenster of een zwart gat.
Supernova's en het leven
Zonder supernova's zou er geen leven op aarde zijn. Dit komt omdat veel van de chemische elementen zijn gemaakt in supernova-explosies. Deze worden "zware elementen" genoemd. Zware elementen zijn nodig om levende wezens te maken. De supernova is de enige manier waarop zware elementen gemaakt kunnen worden. Andere elementen werden gemaakt door fusie in sterren. Zware elementen hebben een zeer hoge temperatuur en druk nodig om zich te vormen. In een macho supernova explosie zijn de temperatuur en druk zo hoog dat er zware elementen gemaakt kunnen worden. Wetenschappers noemen dit supernova nucleosynthese.
Het kan gevaarlijk zijn als een supernova-explosie heel dicht bij de aarde plaatsvindt. De explosie is erg groot en er worden vele soorten gevaarlijke straling gevormd. Maar we hoeven niet bang te zijn. Alleen hele grote sterren kunnen als supernova's exploderen. Er zijn geen sterren die groot genoeg zijn in de buurt van de Aarde en als dat wel zo zou zijn, zou het miljoenen jaren duren voordat het zou gebeuren.
Belangrijke supernova's
SN 1572 werd gezien door Tycho Brahe. Deze supernova hielp de astronomen te leren dat de dingen in de ruimte kunnen veranderen. SN 1604 werd gezien door Johannes Kepler. Het was de laatste supernova die dichtbij genoeg was om zonder telescoop vanaf het noordelijk halfrond van de aarde gezien te worden. SN 1987A is de enige supernova die zo dichtbij is dat wetenschappers er neutrino's van konden vinden. SN 1987A was ook helder genoeg om zonder telescoop te zien. Mensen op het zuidelijk halfrond zagen het.
Effecten op de aarde
De Aarde heeft wel sporen van vroegere supernovae. Sporen van radioactief ijzer-60, een sterke indicator van supernovapuin, liggen overal ter wereld in de zeebodem begraven.
De "lokale luchtbel" is een ballonvaartgebied van heet gas, 600 lichtjaren lang. Het omringt het zonnestelsel en domineert onze sterrenwijk. Hij werd gevormd door meer dan een dozijn supernova's die in een nabijgelegen bewegende klomp sterren werden opgeblazen. Dit gebeurde tussen 2,3 miljoen en 1,5 miljoen jaar geleden. Dit komt ongeveer overeen met het begin van de Pleistocene ijstijden. De verbinding kan toevallig zijn.
Gerelateerde pagina's
Vragen en antwoorden
V: Wat is een supernova?
A: Een supernova is de explosie van een reuzenster die ontstaat wanneer de kern door kernfusie niet tegen zijn eigen zwaartekracht bestand is, waardoor hij instort en explodeert.
V: Wat voor soort sterren maken supernova's?
A: De grootste sterren die supernova's maken zijn hyperreuzen en de kleinere superreuzen.
V: Hoeveel energie geven supernova's af?
A: Supernova's zenden evenveel energie uit als de hele levensduur van een zonachtige ster. Zij stralen ook totale energie uit die kortstondig de hele output van een sterrenstelsel overtreft.
V: Hoe snel reist materiaal van de ster tijdens een explosie?
A: Tijdens een explosie reist het materiaal van de ster met snelheden tot 30.000 km/s of 10% van de lichtsnelheid.
V: Wat gebeurt er na de explosie?
A: Na de explosie wordt wat overblijft een zwart gat of een neutronenster.
V: Ontploffen de meeste sterren als supernova's?
A: Nee, de meeste sterren zijn klein en exploderen niet als supernova. Na hun rode-reuzenfase worden ze kouder en kleiner en worden ze witte-dwergsterren.
V: Wanneer hebben mensen voor het laatst een supernova gezien in ons eigen melkwegstelsel, de Melkweg?
A: De laatste keer dat men een supernova zag in ons eigen melkwegstelsel, de Melkweg, was in 1604.
