Supernova i rummet

Supernova lyser hele galaksen op

Når en kæmpestjerne har opbrugt al sin brint, kollapser den under sin egen vægt og eksploderer i en massiv energiudladning. Det kraftfulde fænomen kan oplyse en hel galakse og give liv til sorte huller.

Når en kæmpestjerne har opbrugt al sin brint, kollapser den under sin egen vægt og eksploderer i en massiv energiudladning. Det kraftfulde fænomen kan oplyse en hel galakse og give liv til sorte huller.

Shutterstock

Hvad er en supernova?

En supernova er en stjernes definitive undergang i en dommedagseksplosion.

Ved eksplosionen frigøres al den energi, som stjernen ellers ville have været milliarder af år om at udsende. Derfor øger den sin lysstyrke enormt og kan kortvarigt overstråle en hel galakse.

Eksplosionen opstår, når en tung stjerne ikke længere er i stand til at bære sin egen vægt. Stjernen kollapser, fordi der ikke er mere energi i dens indre til at modvirke tyngdekraften.

Når stjernen bryder sammen, sætter den frigjorte tyngdeenergi gang i et ragnarok af nye atomkernereaktioner, som i realiteten omdanner stjernen til én stor brintbombe.

Ordet “nova” betyder ny og stammer fra den danske astronom Tycho Brahes bog, “De nova stella”, fra 1573.

Tycho Brahe troede i sin tid, han observerede en helt ny stjerne, men i virkeligheden var det en eksisterende stjerne, der lyste op.

Supernovaen ses på Tycho Brahes stjernekort.

Tycho Brahes stjernekort over stjernebilledet Cassiopeia med positionen af den nye stjerne (øverst, bogstavet I), som den danske astronom observerede i 1572. Den nye stjerne viste sig sidenhen at være en supernova.

© Tycho Brahe

I dag bruges nova om et mindre lysudbrud på en stjerne, mens en supernova er en eksplosion.

Hvordan observerer man en supernova?

NASA søger efter supernovaer

En supernova er en sjælden begivenhed, som i gennemsnit kun optræder ca. hvert 50. år i vores egen galakse.

Med opfindelsen af teleskoper, der kan observere fjerne galakser, er det dog blevet muligt at opdage og undersøge supernovaer oftere.

NASA benytter sig af flere forskellige teleskoper til at observere supernovaer med.

Et af dem er Nuclear Spectroscopic Telescope Array – eller NuSTAR – som opfanger røntgenstråling fra nogle af universets fjerneste afkroge.

Når astronomer bruger teleskoper som NuSTAR til at finde en supernova, leder de efter små, lysende prikker, som ikke tidligere har været til stede i det udsnit af universet, der undersøges.

Glimtene er nemlig det eneste, vi ser, af den massive stjerneeksplosion.

Det er dog hændt, at en supernova har lyst op så tæt på Jorden, at den har været synlig for det blotte øje. Sidst det skete, var i 1604, da astronomen Johannes Kepler opdagede en ny stjerne dukke op på nattehimlen.

Keplers supernova

I 1604 opdagede astronomen Johannes Kepler en supernova på nattehimlen. Supernovaen kunne ses med det blotte øje og vurderes at befinde sig et sted mellem 16.000 og 23.000 lysår fra Jorden. Her på billedet ses resterne af eksplosionen i form af en stjernetåge.

© NASA/ESA/JHU/R. Sankrit & W. Blair

Stjernen var altså i virkeligheden en supernova, der lyste uafbrudt i et år efter opdagelsen.

Johannes Kepler udgav efterfølgende en bog om fænomenet, og supernovaen blev senere opkaldt efter ham.

Når en stjerne på minimum otte gange Solens masse har brugt al sin brint, brænder stjernen sin egen kerne af, indtil den kollapser under sin egen vægt og eksploderer som en supernova.

Supernova – stjerne opbruger brint.
© Ken Ikeda Madsen/Shutterstock

Brintmangel opheder stjernen

Når store stjerner ikke længere har mere brint til fusionsprocessen i kernen, begynder de at fusionere tungere grundstoffer. Processen accelererer for at danne energi nok til at modstå tyngdekraften.

Stjerne eksploderer i supernova.
© Ken Ikeda Madsen/Shutterstock

Stjernen kollapser og eksploderer

Når stjernen når til jern, får den ikke længere energi ud af disse processer. Uden energi til at modstå tyngdekraften falder stjernen sammen. Til sidst bliver stjernematerialet sendt udad i en energirig eksplosion af neutrinoer.

Supernova bliver til en neutronstjerne eller et sort hul.
© Ken Ikeda Madsen/Shutterstock

Kernen bliver tilbage i ny form

Efter en supernova-eksplosion bliver kernen tilbage i form af en neutronstjerne eller falder sammen til et sort hul, hvis stjernen har været tung nok. Resterne af supernovaen bliver til stjernetåger.

Hvornår så man en supernova for første gang?

Kineserne opdagede supernova først

Keplers supernova hører til blandt de berømteste, men det er langtfra den første supernova, som er observeret.

I år 185 e.Kr. så kinesiske astronomer en “mærkværdig stjerne” opstå på nattehimlen. I virkeligheden var der ikke tale om et nyt himmellegeme, men en stjerne, der eksploderede som supernova.

Supernovaen lyste op i otte måneder, og fortidens stjernekiggere havde derfor god tid til at observere den og nedfælde deres iagttagelser på skrift.

Den knap to tusind år gamle supernova-eksplosion markerer den første dokumenterede observation af en supernova nogensinde.

Supernova lyste i to år

En anden tidlig observation af en supernova fandt sted i år 1054. Denne opdagelse blev i første omgang nedfældet af kinesiske astronomer, men findes også nedskrevet i dokumenter fra både Japan og Mellemøsten.

SN 1054, som den gamle supernova hedder, lyste på himlen i to år, hvorefter dens lysstyrke falmede.

Efter en supernova-eksplosion opstår der såkaldte stjernetåger.

Stjernetåger består af gassen og støvet fra den døde stjerne, og de efterladenskaber kan afføde nye stjerner.

Ud fra supernovaen SN 1054’s vragrester opstod en af himlens smukkeste stjernetåger, Krabbetågen, der kan ses i stjernebilledet Tyren.

Supernova – Krabbetågen

Krabbetågen opstod efter en supernova-eksplosion og blev første gang observeret i 1758 af den franske astronom Charles Messier.

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

Bliver Solen en supernova?

Solen ender ikke som supernova

Solen har ikke tilstrækkelig masse til at eksplodere som en supernova.

Hvis en stjerne skal ende som en supernova, kræver det en masse, som er mindst otte gange større end Solens.

Den nærmeste kandidat er stjernen Betelgeuze, også kaldet Alpha Orionis, som er en af de klareste stjerner på himlen og kan ses i stjernebilledet Orion.

Stjernen er 700 lysår væk fra Jorden og er en såkaldt rød superkæmpe, der inden for ni millioner år vil kollapse.

Da stjernen har en masse, der er 11,6 gange større end Solens, vil Betelgeuze ende sine dage som en supernova. Eksplosionen vil ikke gøre skade på Jorden, men den vil forandre vores nattehimmel.

Astronomer fra University of California har simuleret, hvordan supernovaen vil lyse op i vores galakse. De anslår, at Betelgeuze vil lyse op med mere end en tiendedel af fuldmånens styrke – i mere end tre måneder.

Nyt teleskop skal helt tæt på supernovaer

Det verdensberømte Hubbleteleskop har siden 1990 svævet 569 km over Jordens overflade og leveret ikoniske fotografier af vores egen galakse. Og selvom Hubble fungerer endnu, er der en ny generation af rumteleskoper på vej, som kan afsløre ny viden om universet og de spektakulære supernovaer.

Et af de nye teleskoper bliver efter planen sendt op i 2025 og bærer navnet Nancy Grace Roman Space Telescope.

Ifølge NASA kan Nancy Grace Roman Space Telescope fotografere et udsnit af universet, som er 100 gange større end det, Hubble formår.

Teleskopets enorme synsfelt gør det muligt at observere supernovaer på tættere hold end nogensinde før. Astronomerne regner med, at teleskopet vil blive i stand til at dokumentere flere tusind supernovaer.

VIDEO: NASA præsenterer Nancy Grace Roman Space Telescope

Nancy Grace Roman Space Telescope vil særligt dokumentere den klareste type af supernovaer kaldet type Ia.

Type Ia opstår i gennemsnit hvert 500. år i Mælkevejen, men fordi teleskopet kan kigge helt tilbage til, da universet var blot 300 millioner år gammelt, regner NASA med at kortlægge et væld af hidtil ukendte supernovaer.

Ved at studere supernovaer håber astronomerne at få et nyt indblik i, hvor hurtigt universet udvider sig. Målingen af lyset fra supernovaerne vil formentlig også kunne give forskerne bedre beregninger af mængden og fordelingen af universets mystiske mørke stof.