天の川には何千億もの星があり、私たちの銀河系の外にある銀河にはさらに多くの星があります。一見すると、これらの巨大な天体は永遠です。私たちの太陽系の中心に位置する太陽は、何十億年も前から存在しており、さらに何十億年もの間燃え続けますが、最終的には燃料を使い果たして死に始めます.一部の星は、私たちの星のように、最終的に白色矮星に崩壊する前に、膨張して惑星をむさぼり食うでしょう。他の星、特に巨大な星は、はるかに壮大な死を経験します。天文学者は時々、星の死、つまり超新星を示す明るい閃光を夜空に見ます。超新星にはどのような種類がありますか?これらの天体爆発が、宇宙を理解する上で非常に重要なのはなぜですか?
超新星の原因は?
天文学者は何千年もの間、超新星を研究してきました。記録された最古の超新星は、紀元前 4500 年から 1000 年の間の HB9 である可能性が高いです。初期の天文学者は、インドのヴェーダ時代にこの爆発を観察した可能性があります。これらの大規模な天体爆発の原因は何ですか?
研究によると、2 つの異なることが超新星を引き起こす可能性があります。星の1つが炭素-酸素白色矮星である場合、最初は連星系で起こります。白色矮星は伴星から質量を盗みます。質量が溜まりすぎると爆発して超新星になる。これは熱暴走超新星と呼ばれます。
2 番目のタイプの超新星は、星のライフ サイクルに関連しています。各星は、燃焼する燃料の量が限られています。それがなくなると、残っている質量の星の一部が中心に向かって内側に落ち始めます。コア質量が増加すると、星の引力も増加します。最終的に、絶え間なく増加する重力によってコアが崩壊し、超新星が引き起こされます。
この爆発は非常に激しく強力なので、新しい原子核を生み出すことができます。その巨大な衝撃波は、星の外殻の残骸に新たな核融合反応を引き起こす可能性があります。爆発の後、これらの星の残りはすべて高密度の核と星雲です。崩壊すると、ブラックホールか中性子星になります。
さまざまな種類の超新星
超新星は、さまざまな変数に応じて、4 つの方法のいずれかに分類されます。もともと、超新星にはタイプ I とタイプ II の 2 つの分類しかありませんでした。超新星とそれが何を表しているかをよりよく理解するにつれて、タイプ I の超新星はさらに Ia、Ib、Ic に分解され始めました。次に説明する発見のほとんどは、すべて分光法を使用して発見されました。分光法では、さまざまな形態の電磁放射を読み取ることができる望遠鏡を使用します。これには、私たちが見ることができる可視光から、紫外線、X 線、赤外線、電波に至るまで、これらの星が生涯を通じて放出し、死に至るまでのすべてが含まれます。
タイプ Ia
Ia 超新星は通常、熱暴走超新星を生み出す白色矮星連星系の結果です。白色矮星は他のほとんどの星よりも小さいため、伴星から十分な質量を吸収し、太陽の約 1.4 倍の大きさになると崩壊し、超新星を引き起こします。物事の分光学的側面では、これらの爆発には多くの水素が含まれておらず、主に炭素、ケイ素、カルシウム、鉄を示しています.
Ib型
Ib 超新星の分光法では明らかに水素が不足していますが、他の 2 つのタイプ I 超新星よりも大量のヘリウムを示しています。このタイプの超新星は、太陽の 25 倍以上の大きさの星の死の結果である可能性があります。これらの星は、人生の後半に外層を脱ぎ捨て、内破し、その後超新星で爆発します。
タイプ Ic
タイプ Ic の超新星は、分光測定でヘリウムまたは水素をほとんどまたはまったく示さない。天文学者は、これらが Ib 型超新星に似ていると信じており、剥ぎ取られたコア崩壊型超新星と呼んでいます。 Ia 型と同様に、連星系ではこのようなタイプの超新星がよく見られます。白色矮星が崩壊して爆発する代わりに、はぎ取られた星は、熱暴走超新星を作成するためにすべての質量を寄付した星です。
タイプ II
タイプ I 超新星とタイプ II 超新星の最大の違いは、星が爆発するときに放出される水素とヘリウムの量です。タイプ II 超新星は、「コア崩壊超新星」とも呼ばれます。太陽の質量の 8 倍を超える星が寿命を迎えるときに発生します。これらの星は、その寿命の終わりにコアで鉄を融合し始めます。時間の経過とともに、コアは爆発するまで熱くなり、中性子星またはブラック ホールが残ります。
宇宙を理解する
超新星を見るのは信じられないような体験のように思えるかもしれませんが、それは単なる派手な光のショーではありません。超新星は、何十億年も前に星の誕生に貢献したすべての物質を取り、それらを宇宙に放出します。天文学者は、私たちが発見したより重い元素の多くは、これらの超新星内で生成されると理論付けています。あなたの血液中の鉄でさえ、遠く離れた長い間忘れられていた星の死にまでさかのぼる可能性があります.
超新星爆発を見ることは、天文学者や天体物理学者が宇宙の膨張をよりよく理解するのにも役立ちます。初期の天文学者は、宇宙は有限であると信じていました。それでも、宇宙が誕生以来、ビッグバンとして知られる別の大規模な爆発の間、膨張し続けていることを発見しました。 Ia 型超新星を観測したとき、天文学者は遠く離れた連星間の距離が予想よりも広いことに気付きました。この発見は、膨張する宇宙の理論を強化するのに役立ちました.銀河がさらに離れて移動するにつれて、減速するのではなく、代わりに追加の加速を経験します.
私たちが故郷と呼ぶ宇宙について、私たちが理解していないことがたくさんあります。これらの古代の星の死を見ることは、私たちが理解するのを少し簡単にするのに役立ちます.
ブラック ホールの誕生
ほとんどの状況下で、超新星の後に 2 つのうちの 1 つが発生する可能性があります。一方、星の核が崩壊して超高密度になると、中性子星として知られるものに発展します。これらの星は、非常に密度が高く、陽子と電子を非荷電中性子に押しつぶす巨大な重力井戸を持っているため、その名前が付けられています。また、熱も発生しません。もし太陽系の何かが超新星を生き延びたとしても、それは暗闇の中に残されるでしょう.
一方、これらはブラックホールに崩壊し続ける可能性があります。これが起こると、恒星のブラックホールが残ります。これは、ほとんどの銀河の中心にある超大質量ブラック ホールとは異なります。これらのブラック ホールは非常に大きいため、星のブラック ホールが形成されるのと同じ方法で形成される可能性はありません。理論は、銀河の誕生時のガス雲の崩壊から、合体して時空に巨大な穴を作る恒星のブラックホールにまで及びます。
ベテルギウスの好奇心
私たちの夜空で最も明るい星の 1 つはベテルギウスです。この巨大な赤い超巨星はオリオン座にあり、猟師の右肩の役割を果たしています。この星は 400 日ごとに減光を繰り返しますが、2020 年には大幅に暗くなりました。宇宙ファンや天文学者は、星がその寿命の終わりを迎えているのではないかと考えていました。
ようやく再び明るくなりましたが、天文学者は寿命の終わりにあると推測しています。幸運にも生きているうちに超新星を見ることができますが、その超新星は今から 10 万年後のいつでも発生する可能性があります。これらの天体イベントの問題は、超新星からの光を見ると、その星が 600 年以上前に爆発したことです。そのため、星がいつ爆発するかを判断するのが難しくなります。
外を見て見上げる
太陽が超新星になることを心配する必要はありません。私たちの黄色い星は十分な質量がなく、ライフサイクルの途中にあります。燃えるのに何十億年もかかり、最終的に死ぬと、膨張して赤色巨星になります。さまざまな種類の超新星とその意味を研究することで、私たちが故郷と呼ぶ宇宙を理解しやすくなります。
