Kiek žvaigždžių sprogsta Visatoje kas sekundę. „Daugiau nei galite įsivaizduoti“

Supernovos yra vieni galingiausių ir ryškiausių sprogimų Visatoje. Supernovos dažniausiai vadinamos masyvių žvaigždžių gyvenimo pabaiga, nors jos būna įvairių tipų ir taip pat siejamos su baltųjų nykštukių sąveika su paprastomis žvaigždėmis. Tipiška supernova yra sprogimas, kurio metu žūsta masyvi žvaigždė, bent 8 kartus didesnė už Saulę.

Supernovos sprogimo metu žvaigždė praranda savo išorinį apvalkalą ir lieka tik gravitaciškai suspaustas branduolys – neutroninė žvaigždė. Kartais branduolio vietoje atsiranda juodoji skylė. Supernovos atsiranda, kai žvaigždės nebegali palaikyti vandenilio termobranduolinės sintezės savo branduoliuose. Sprogimo metu išsiskiria tiek energijos, kiek Saulė gali sukurti per milijardus metų. Tuo pačiu metu, supernovos sprogimo metu, susidaro daug sunkiųjų cheminių elementų, tokių kaip auksas, sidabras ir uranas.

Mokslininkai skaičiuoja, kad Visatoje vidutiniškai kas sekundę sprogsta 130 supernovų, tačiau šių sprogimų diapazonas svyruoja nuo 13 iki 1270. Tai daugiau nei galite pamanyti, turint omenyje, kad supernovos yra retas reiškinys.

Norint gauti šį skaičių, reikia dviejų reikšmių. Supernovų sprogimų dažnis kiekvienoje galaktikoje per šimtmetį ir galaktikų skaičius Visatoje. Tačiau šių dviejų parametrų įvertinimas yra sudėtingesnis, nei galite pamanyti.

Pradėkime nuo galaktikų skaičiaus matomoje Visatoje, kurios dydis yra maždaug 93 milijardai šviesmečių. Primename, kad šviesmetis yra maždaug 9,5 trilijono kilometrų. Net ir turint geriausius superkompiuterius bei teleskopus, neįmanoma suskaičiuoti visų galaktikų, tačiau apytikslį įvertinimą vis tiek galima gauti.

Remiantis stebėjimais tam tikromis dangaus kryptimis, galima įvertinti galaktikų skaičių ir tada ekstrapoliuoti juos visai Visatai. Galutinis skaičius, pagrįstas šiuo metodu, yra yra 2 trilijonai galaktikų. Šis teiginys yra prieštaringas, nes, jei jis tiesa, šios galaktikos skleidžia nepakankamai šviesos. Kosmoso stebėjimai parodė, kad visata yra per tamsi 2 trilijonams galaktikų, ir tik apie 200 milijardų galaktikų skleidžia šią šviesą.

Dabar turime pažvelgti į supernovų sprogimų dažnį. Keletas vertinimų daugiausia dėmesio skyrė supernovoms Paukščių Tako galaktikoje, kai kurie naudojosi tam tikrų radioaktyviųjų cheminių elementų gausa kitose galaktikose ir net neutrinais – mažytėmis neutraliomis dalelėmis, kurios vos sąveikauja su materija, bet yra sukuriamos supernovų. Mokslininkai paprastai sutaria, kad mūsų galaktikoje kas 100 metų įvyksta maždaug 1 ar 2 supernovos.

Bet ar mūsų Paukščių Tako galaktika yra reprezentatyvi? Ne, nes esant tam tikriems parametrams, tai gali turėti įtakos žvaigždžių formavimuisi, o vėliau ir supernovų sprogimų dažnumui mūsų galaktikoje. Konservatyvesni vertinimai rodo, kad supernovų dažnis yra maždaug dešimtadalis to, kuris buvo apskaičiuotas Paukščių Tako galaktikoje.

Jei vidutinėje galaktikoje per tūkstantmetį sprogsta dvi supernovos, o Visatoje yra ne daugiau kaip 200 milijardų galaktikų, tai kas sekundę supernovos sprogsta apie 13 žvaigždžių. Jei Paukščių Tako galaktiką galima naudoti kaip pagrindą supernovų skaičiui įvertinti, o Visatoje yra 2 trilijonai galaktikų, tai paaiškėja, kad kas sekundę sprogsta maždaug 1270 žvaigždžių.

Supernovos yra nepaprastai svarbios Visatai, nes jos užpildo erdvę cheminiais elementais, sunkesniais už vandenilį ir helį. Tokiu būdu jie suteikia žaliavų naujų žvaigždžių ir planetų kūrimui.