Supernova i verdensrommet

Supernova lyser opp hele galaksen

Når en kjempestjerne har brukt opp alt hydrogenet sitt, kollapser den under sin egen vekt og eksploderer i en enorm energiutladning. Det kraftige fenomenet kan lyse opp en hel galakse og gi liv til svarte hull.

Når en kjempestjerne har brukt opp alt hydrogenet sitt, kollapser den under sin egen vekt og eksploderer i en enorm energiutladning. Det kraftige fenomenet kan lyse opp en hel galakse og gi liv til svarte hull.

Shutterstock

Hva er en supernova?

En supernova er en stjernes definitive undergang i en dommedagseksplosjon.

Ved eksplosjonen frigjøres all den energien som stjernen ellers ville ha brukt milliarder av år på å sende ut. Derfor øker den lysstyrken enormt og kan i en kort periode overstråle en hel galakse.

Eksplosjonen oppstår når en tung stjerne ikke lenger kan bære sin egen vekt. Stjernen kollapser fordi det ikke lenger er nok energi i kjernen til å motvirke tyngdekraften.

Når stjernen bryter sammen, setter den frigjorte tyngdeenergien gang i et ragnarok av nye atomkjernereaksjoner som i realiteten gjør om stjernen til en eneste stor hydrogenbombe.

Betegnelsen «nova» betyr ny og stammer fra den danske astronomen Tycho Brahes bok «De nova stella» fra 1573.

Tycho Brahe trodde i sin tid at han observerte en helt ny stjerne, men egentlig var det en eksisterende stjerne som lyste opp.

Tycho Brahes stjernekart over stjernebildet Kassiopeia med posisjonen til den nye stjernen (øverst, bokstaven I) som den danske astronomen observerte i 1572. Den nye stjernen viste seg senere å være en supernova.

© Tycho Brahe

I dag brukes nova om et mindre lysutbrudd på en stjerne, mens en supernova er en eksplosjon.

Hvordan observerer man en supernova?

Nasa leter etter supernovaer

En supernova er en sjelden begivenhet som i gjennomsnitt bare opptrer om lag hvert 50. år i vår egen galakse.

Etter hvert som det har blitt utviklet teleskoper som kan observere fjerne galakser, har det blitt mulig å oppdage og undersøke supernovaer oftere.

Nasa bruker flere ulike teleskoper til å observere supernovaer med.

Et av dem er Nuclear Spectroscopic Telescope Array – eller NuSTAR – som fanger opp røntgenstråling fra noen av universets fjerneste avkroker.

Når astronomer bruker teleskoper som NuSTAR til å finne en supernova, leter de etter små, lysende prikker som ikke tidligere har vært til stede i det utsnittet av universet som undersøkes.

Glimtene er nemlig det eneste vi ser av den massive stjerneeksplosjonen.

Det har imidlertid hendt at en supernova har lyst opp så nær jorden at den har vært synlig for det blotte øye. Det skjedde forrige gang i 1604, da astronomen Johannes Kepler oppdaget en ny stjerne på nattehimmelen.

Keplers supernova

I 1604 oppdaget astronomen Johannes Kepler en supernova på nattehimmelen. Supernovaen kunne ses med det blotte øye og befinner seg trolig et sted mellom 16 000 og 23 000 lysår fra jorden. Her ser vi restene av eksplosjonen i form av en stjernetåke.

© NASA/ESA/JHU/R. Sankrit & W. Blair

Stjernen var altså egentlig en supernova som lyste uavbrutt i et år etter oppdagelsen.

Johannes Kepler utga senere en bok om fenomenet, og supernovaen ble senere oppkalt etter at ham.

Når en stjerne på minimum åtte ganger solens masse har brukt alt hydrogenet sitt, brenner stjernen opp sin egen kjerne til den kollapser under sin egen vekt og eksploderer som en supernova.

Supernova – stjerne bruker opp hydrogen.
© Ken Ikeda Madsen/Shutterstock

Hydrogenmangel varmer opp stjernen

Når store stjerner ikke lenger har mer hydrogen til fusjonsprosessen i kjernen, begynner de å fusjonere tyngre grunnstoffer. Prosessen akselererer for å danne energi nok til å stå imot tyngdekraften.

Stjerne eksploderer i supernova.
© Ken Ikeda Madsen/Shutterstock

Stjernen kollapser og eksploderer

Når stjernen kommer til jern, får den ikke lenger energi ut av disse prosessene. Uten energi til å stå imot tyngdekraften faller stjernen sammen. Til slutt blir stjernematerialet sendt utover i en energirik eksplosjon av nøytrinoer.

Supernova blir til en nøytronstjerne eller et svart hull.
© Ken Ikeda Madsen/Shutterstock

Kjernen blir igjen i ny form

Etter en supernovaeksplosjon blir kjernen igjen i form av en nøytronstjerne eller faller sammen til et svart hull hvis stjernen har vært tung nok. Restene av supernovaen blir til stjernetåker.

Når så man en supernova for første gang?

Kineserne oppdaget supernova først

Keplers supernova hører til blant de mest berømte, men det er slett ikke den første supernovaen som er observert.

I år 185 e.Kr. så kinesiske astronomer en «merkverdig stjerne» oppstå på nattehimmelen. Egentlig var det ikke snakk om et nytt himmellegeme, men en stjerne som eksploderte som supernova.

Supernovaen lyste opp i åtte måneder, og fortidens stjernekikkere hadde derfor god tid til å observere den og skrive ned iakttakelsene sine.

Den nesten to tusen år gamle supernovaeksplosjon markerer den første dokumenterte observasjonen av en supernova noen gang.

Supernova lyste i to år

En annen tidlig observasjon av en supernova fant sted i år 1054. Denne oppdagelsen ble i første omgang nedtegnet av kinesiske astronomer, men finnes også i dokumenter fra både Japan og Midtøsten.

SN 1054, som den gamle supernovaen heter, lyste på himmelen i to år før den falmet.

Etter en supernovaeksplosjon oppstår det såkalte stjernetåker.

Stjernetåker består av gassen og støvet fra den døde stjernen, og de kan føre til at det blir født nye stjerner.

Ut fra vrakrestene av supernovaen SN 1054 oppsto en av himmelens vakreste stjernetåker, Krabbetåken, som befinner seg i stjernebildet Tyren.

Supernova – Krabbetåken

Krabbetåken oppsto etter en supernovaeksplosjon og ble første gang observert i 1758 av den franske astronomen Charles Messier.

© NASA, ESA, J. Hester and A. Loll (Arizona State University)

Blir solen en supernova?

Solen er for liten til å ende som supernova

Solen har ikke nok masse til å eksplodere som en supernova.

Bare stjerner som er minst åtte ganger så tunge som solen, kan ende som supernovaer.

Den nærmeste kandidaten er stjernen Betelgeuse, også kalt alfa Orionis, som er en av de klareste stjernene på himmelen og kan ses i stjernebildet Orion.

Stjernen er 700 lysår fra jorden og er en såkalt rød superkjempe som vil kollapse i løpet av ni millioner år.

Siden stjernen er 11,6 ganger så tung som solen, vil Betelgeuse ende sine dager som en supernova. Eksplosjonen vil ikke gjøre skade på jorden, men den vil forandre nattehimmelen vår.

Astronomer ved University of California har simulert hvordan supernovaen vil lyse opp i galaksen vår. De anslår at Betelgeuse vil lyse opp med mer enn en tiendedel av fullmånens styrke – i mer enn tre måneder.

Nytt teleskop skal fokusere på supernovaer

Det verdensberømte Hubble-teleskopet har siden 1990 svevd 569 kilometer over jordens overflate og levert ikoniske fotografier av vår egen galakse. Og selv om Hubble fortsatt fungerer, er det en ny generasjon romteleskoper på vei som kan avsløre ny viten om universet og de spektakulære supernovaene.

Et av de nye teleskopene blir etter planen skutt opp i 2025 og bærer navnet Nancy Grace Roman Space Telescope.

Ifølge Nasa kan det fotografere et utsnitt av universet som er 100 ganger så stort som det Hubble klarer.

Teleskopets enorme synsfelt gjør det mulig å observere flere detaljer om supernovaer enn noen gang før. Astronomene regner med at teleskopet vil bli i stand til å dokumentere flere tusen supernovaer.

VIDEO: Nasa presenterer Nancy Grace Roman Space Telescope

Nancy Grace Roman Space Telescope vil særlig dokumentere den klareste typen supernovaer, som kalles type Ia.

Type Ia oppstår i gjennomsnitt hvert 500. år i Melkeveien, men fordi teleskopet kan se helt tilbake til da universet var bare 300 millioner år gammelt, regner Nasa med å kartlegge mange av dem.

Ved å studere supernovaer håper astronomene å få et nytt innblikk i hvor raskt universet utvider seg. Målingen av lyset fra supernovaene vil antagelig også kunne gi forskerne bedre beregninger av mengden og fordelingen av universets mystiske mørke materie.