Supernova: Formación y Propiedades

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Supernova: Formación y Propiedades

Las supernovas pueden ocurrir de dos maneras diferentes y distintas. Una de las formas en que se puede desencadenar una supernova es a través de la ignición instantánea de una reacción de fusión nuclear en una estrella degenerada (estrella al final de su vida). Por ejemplo, una enana blanca, en un sistema binario, puede acumular material de esa estrella compañera que eventualmente eleva su temperatura central. Este aumento de la temperatura del núcleo es suficiente para encender la fusión de carbono, que en última instancia provoca una reacción de fusión nuclear fuera de control. La parte sorprendente de todo este proceso es que la temperatura central de la estrella degenerada debe alcanzar al menos 5 × 108 K. La luminosidad observada por estas supernovas se debe a la inmensa energía que se emite debido a la reacción de fusión nuclear. El intercambio de energía que se produce durante este proceso de emisión puede explicarse por la famosa ecuación de Einstein E = mc².


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La segunda forma en que puede ocurrir una supernova es a través del colapso del núcleo de una estrella masiva. Una cosa que es importante recordar es que una estrella evita el colapso al equilibrar la fuerza de gravedad que actúa sobre esa estrella con la presión creada debido al intercambio de materia y energía. Cuando el núcleo de una estrella masiva colapsa bajo su gravedad, el colapso gravitacional, la energía potencial gravitatoria se libera. Esta energía potencial que se libera es la responsable de la creación de una explosión de supernova. Es evidente, a partir de ambos mecanismos de formación de supernova, que las cantidades de energía involucradas son astronómicas.

Existen dos tipos de supernovas y se clasifican según sus curvas de luz y sus líneas de absorción. Una curva de luz es un gráfico que representa la intensidad de la luz de un objeto en función del tiempo. El primer elemento utilizado para clasificar las supernovas es el hidrógeno. La clasificación se basa en la presencia o ausencia de una línea debido al hidrógeno. Si la supernova contiene una línea espectral correspondiente al hidrógeno, es una supernova de Tipo II, mientras que las que carecen de una línea espectral de hidrógeno se clasifican como Tipo I. Las supernovas de Tipo I y Tipo II se dividen según la presencia de líneas espectrales correspondientes a otras Elementos como el helio y el silicio. Es útil saber que el Tipo 1a, contiene una línea espectral de silicio fuerte, las supernovas se utilizan como velas estándar. El siguiente aspecto de las supernovas que discutiré es el impacto interestelar.

Una consecuencia importante de las supernovas es que sirven como fuente de elementos pesados ​​(elementos más pesados ​​que el oxígeno). Estos elementos pesados ​​se forman debido a la fusión nuclear que se produce en el núcleo de estas estrellas. Un mecanismo importante en las supernovas es la nucleosíntesis. Este proceso crea nuevos núcleos atómicos a partir de nucleones preexistentes (protones / neutrones). La nucleosíntesis ayuda a crear elementos que son más pesados ​​que el Hierro-56, mientras que la fusión nuclear crea el Hierro-56 y elementos más ligeros). Quizás el extenso estudio de las supernovas ayudará a generar una visión del universo desde su inicio (Big Bang).

El remanente de una explosión de supernova se acumula en el medio interestelar circundante durante una fase de expansión, que puede durar hasta 200 años. Esta onda de acumulación luego experimenta un intervalo de expansión adiabática y se mezcla lentamente con el medio circundante durante aproximadamente 10.000 años. Se entiende que The Big Bang produjo hidrógeno, helio y pequeñas cantidades de litio. Sin embargo, las supernovas han enriquecido el medio envolvente con elementos más pesados ​​y metales. Por lo tanto, la composición de cada generación estelar cambia debido a la creación de niveles variables de metales y elementos pesados ​​por estos cuerpos estelares (es decir, con el tiempo, el medio interestelar ha pasado de una mezcla rica en hidrógeno y helio a una composición rica en metales). Otro resultado importante de la explosión de supernovas es que la energía liberada puede desencadenar la formación de estrellas cercanas debido a la compresión de densas nubes moleculares en el medio interestelar envolvente. Es esta producción de elementos pesados ​​a lo largo del tiempo lo que ha ayudado a fomentar la química necesaria para la vida en la Tierra.



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