Veoma impresivna zvijezda koja se nalazi u zviježđu Oriona jest Betelgeuze, crveni superdiv, čiji je promjer dosta veći od promjera Jupiterove staze oko Sunca. Način na koji Betelgeuze mijenja svoj sjaj upućuje na to da se u njegovoj utrobi dešavaju procesi koji najavljuju eksploziju poput supernove. Kada se, u astronomski ne baš predalekoj budućnosti, desi njegova eksplozija, biće daleko sjajniji od punog Mjeseca – jer ako je supernova iz 1054. bila toliko sjajna da se vidjela u pol bijela dana, onda će Betelgeuze biti mnogo sjajniji jer se nalazi dvadesetak puta bliže.


Gore spomenute supernove razlikuju se od supernova I. vrste i nazivamo ih supernove II. vrste. Koji to mehanizam stvara ovako titanske eksplozije? Njega ćemo predočiti na primjeru supernove SN1987A zamijećene 1987. godine u Velikom Magellanovom oblaku, koja je najbliža i najsjajnija supernova nakon 1604. godine. Takva zvijezda mora radi održavanja unutarnje ravnoteže trošiti tako brzo nuklearno gorivo da sjaji 40 000 puta jače od Sunca, pa H – He fuzija traje samo 10 milijuna godina. Gorenje helija u fazi crvenog diva opskrbljuje ga gorivom za još oko milijun godina, pretvorba ugljika u kisik, neon, magnezij traje 12 000 godina, gorenje neona i kisika još 16 godina, a fuzija jezgri silicija u jezgre željezove skupine samo oko tjedan dana. Kada dođe do fuzije željeza, iscrpe se sve mogućnosti za nukleosintezu pa se pod  djelovanjem vlastite težine zvijezda počinje urušavati. Gravitacijska energija pritom se pretvori u tako veliku toplinu da ona cijepa teške jezgre. Tada se vanjski dio jezgre razleti a unutarnji implodira u jedno malo, izvanredno zgusnuto središnje tijelo – ti unutarnji dijelovi se za nekoliko sekundi od kugle zvjezdane tvari veće od Sunca uruše u neutronsku kuglu promjera 20 km. Pojavi supernove prethodi ponekad emitiranje gama – zraka, a najnovija istraživanja trebalo bi još dublje da protumače fenomen supernovih.


eso0927e

Betelgeuze



Za nas najbitnije stvari vezane sa supernovama, ovim katastrofičnim urušavanjima velikih zvijezda, pri čemu se urušavanje pretvori u eksplozivno odbijanje, jesu nuklearni procesi. Njima naime nastaju i brojne atomske jezgre koje ne mogu nastati ni fuzijom ni s–procesom. Bitan proces ovdje je brzo upijanje neutrona (r – proces), a također se odvijaju i procesi brzog upijanja protona (rp – proces), pri čemu nastaju jezgre s velikim viškom neutrona, odnosno protona.


Goleme eksplozije supernovih izbacuju u svemir elemente poput željeza, ugljika i kisika. „Željezo u našoj krvi potječe iz supernovih“, kaže astrofizičar Andrew MacFayden. „Postoji izravna veza između zvijezda i nas“.


Ono što slijedi nakon eksplozije supernove ovisi o masi zvijezde. Ako preostalo jezgreno tijelo ima masu između 1.44 i 3 mase Sunca, ti ostatci postaju neutronska zvijezda: tijelo promjera od nekoliko desetaka kilometara, koje se sastoji od samih neutrona, pa mu je gustoća poput gustoće atomske jezgre: oko 100 milijuna tona po kubičnom centimetru (milijun puta veća od gustoće bijelog patuljka). Toliko je gusta da je brzina bijega s njezine površine preko 40% brzine svjetlosti. Ako je masa tog tijela veća od tri Sunčeve mase, tada će se ono toliko sabiti da postane crna rupa. 


Franjo Šarčević

Literatura i izvori


Prethodno: Zvjezdana evolucija, sedmi dio: Nove i supernove I. vrste