Wie versagen Supernovae?

Wir haben einige Artikel darüber geschrieben, was passiert, wenn massive Sterne als Supernovae versagen. Hier ist eine kurze Zusammenfassung.

Einem Stern mit mehr als der achtfachen Masse der Sonne geht in seinem Kern der nutzbare Brennstoff aus und er fällt in sich zusammen. Die enorme Menge an Materie, die nach innen fällt, erzeugt einen dichten Überrest wie einen Neutronenstern oder ein Schwarzes Loch. Oh, und eine wahnsinnig mächtige Explosion, sichtbar Milliarden von Lichtjahren entfernt.

Es gibt einige andere Klassen von Supernovae, aber das ist die Hauptmethode, mit der sie ausgehen.

Es stellt sich jedoch heraus, dass einige Supernovae ihr A-Game einfach nicht mitbringen. Anstatt den Ball aus dem Park zu schlagen, ersticken sie in letzter Minute.

Sie sind Versager. Sie werden niemals etwas ausmachen. Sie sind eine völlige Enttäuschung für mich und deine Mutter. Oh warte, wir haben über Sterne gesprochen, richtig.

Wie versagt eine Supernova?

In einer regulären Kernkollaps-Supernova drückt das unfehlbare Material den Stern immer dichter, bis er die Dichte von 5 Milliarden Tonnen pro Teelöffel Materie erreicht. Das Schwarze Loch bildet sich und eine Stoßwelle kräuselt sich nach außen, wodurch die Supernova entsteht.

Es stellt sich heraus, dass die Dichte und Energie der Stoßwelle allein nicht ausreicht, um die Supernova tatsächlich zu erzeugen und die Gravitationskraft zu überwinden, die sie nach innen zieht. Stattdessen wird angenommen, dass sich Neutrinos, die im Kern erzeugt werden, hinter der Stoßwelle ansammeln und ihr den nötigen Schub geben, um nach außen in den Weltraum zu jagen.

In einigen Fällen wird jedoch angenommen, dass diese zusätzliche Energie nicht angezeigt wird. Anstatt vom Kern des Sterns abzuprallen, verschlingt das Schwarze Loch einfach alles. In Sekundenbruchteilen ist der Stern einfach… weg.

Laut Astronomen könnte es sein, dass 1/3 aller Kernkollaps-Supernovae auf diese Weise sterben, was bedeutet, dass ein Drittel der Überriesensterne gerade vom Himmel verschwindet. Sie sind da und einen Moment später sind sie nicht da.

Stellen Sie sich im Ernst die Kräfte und die Energie vor, die erforderlich sind, um einen ganzen roten Überriesenstern zu verschlucken. Schwarze Löcher sind beängstigend.

Astronomen haben nach diesen Dingen gesucht und es war tatsächlich ziemlich schwierig, sie zu finden. Es ist wie bei einem dieser Rätsel, bei denen Sie herausfinden möchten, was auf einem Bild fehlt. Sie untersuchten Bilder von Galaxien, die mit dem Hubble-Weltraumteleskop aufgenommen wurden, und suchten nach hellen Überriesensternen, die verschwunden waren. In einer Umfrage, in der eine große Gruppe von Galaxien untersucht wurde, tauchten nur ein einziger Kandidat auf.

Aber sie haben nur eine Handvoll Galaxien vermessen. Um wirklich ernsthaft nach ihnen suchen zu können, benötigen sie bessere Werkzeuge wie das Large Synoptic Survey Telescope, das in wenigen Jahren zum ersten Mal beleuchtet werden soll. Dieses erstaunliche Instrument wird alle paar Nächte den gesamten Himmel überblicken und nach allem suchen, was sich ändert. Es werden Asteroiden, Kometen, variable Sterne, Supernovae und jetzt Überriesensterne gefunden, die gerade verschwunden sind.

Wir haben über gescheiterte Supernovae gesprochen. Nehmen wir uns jetzt einen Moment Zeit und sprechen über das genaue Gegenteil: super erfolgreiche Supernovae.

Wenn ein Stern mit mehr als der achtfachen Masse der Sonne als Supernova explodiert, hinterlässt er einen Rest. Für die Sternexplosionen mit geringerer Masse hinterlassen sie einen Neutronenstern. Wenn es sich um einen Stern mit höherer Masse handelt, hinterlassen sie ein Schwarzes Loch.

Aber bei den größten Explosionen, bei denen der Stern mehr als das 130-fache der Sonnenmasse hatte, ist die Supernova so mächtig, so vollständig, dass kein Rest dahinter steckt. Es gibt eine enorme Explosion und der Stern ist einfach weg.

Es bildet sich nie ein Schwarzes Loch.

Astronomen nennen sie Paarinstabilitäts-Supernovae. In einer regulären Kernkollaps-Supernova kollabieren die Schichten des Sterns nach innen und erzeugen den hochdichten Rest. Aber in diesen Monstersternen pumpt der Kern eine solche energetische Gammastrahlung aus, dass er im Kern Antimaterie erzeugt. Der Stern explodiert so schnell, mit so viel Energie, dass er die Schwerkraft, die ihn nach innen zieht, völlig überwältigt.

In einem Moment ist der Stern vollständig und vollständig verschwunden und erweitert nur Wellen von Energie und Teilchen.

Nur wenige dieser Supernovae wurden jemals beobachtet, und sie könnten einige Hypernovae und Gammastrahlenausbrüche erklären, die stärksten Explosionen im Universum.

Über das 250-fache der Sonnenmasse hinaus übernimmt die Schwerkraft jedoch wieder und Sie erhalten enorme schwarze Löcher.

Wie immer verhält sich das Universum seltsamer, als wir es jemals für möglich gehalten hätten. Einige Supernova versagen und implodieren vollständig als Schwarzes Loch. Und andere detonieren vollständig und hinterlassen keine Überreste. Vertraue darauf, dass das Universum uns immer wieder durcheinander bringt.

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