Сверхновая ( / ˌs uːp ərˈn oʊ və / ; мн . supernovae / -v iː / или сверхновые звезды ; сокр. SN и SNe ) — мощный и яркий звездный взрыв . Это кратковременное астрономическое событие происходит на последних стадиях эволюции массивной звезды или когда белый карлик запускает неконтролируемый ядерный синтез . Исходный объект, называемый прародитель , либо коллапсирует в нейтронную звезду или черную дыру , либо полностью уничтожается. Пиковая оптическая светимость сверхновой может быть сравнима со светимостью целой галактики , прежде чем она угаснет в течение нескольких недель или месяцев.
Сверхновые обладают большей энергией, чем новые . На латыни nova означает «новая» , имея в виду астрономически то, что кажется временной новой яркой звездой. Добавление префикса «супер-» отличает сверхновые от обычных новых, которые гораздо менее ярки. Слово сверхновая было придумано Вальтером Бааде и Фрицем Цвикки в 1929 году .
Самой последней непосредственно наблюдаемой сверхновой в Млечном Пути была сверхновая Кеплера в 1604 году, но были обнаружены остатки более поздних сверхновых. Наблюдения сверхновых в других галактиках позволяют предположить, что они происходят в Млечном Пути в среднем примерно три раза в столетие. Эти сверхновые почти наверняка можно было бы наблюдать с помощью современных астрономических телескопов. Последней сверхновой, видимой невооруженным глазом, была SN 1987A , взрыв синей сверхгигантской звезды в Большом Магеллановом Облаке , спутнике Млечного Пути.
Теоретические исследования показывают, что большинство сверхновых запускается одним из двух основных механизмов: внезапным возобновлением ядерного синтеза в вырожденной звезде , такой как белый карлик, или внезапным гравитационным коллапсом ядра массивной звезды . В первом классе событий температура объекта повышается достаточно, чтобы вызвать неконтролируемый ядерный синтез, полностью разрушающий звезду. Возможными причинами являются накопление материала от двойного компаньона в результате аккреции или слияния звезд . В случае массивной звезды ядро массивной звездыможет подвергнуться внезапному коллапсу из-за уменьшения энергии от синтеза, делающего звезду неспособной противодействовать собственной гравитации, обычно происходящей после синтеза железа в ядре звезды с высвобождением гравитационной потенциальной энергии в виде сверхновой. Хотя некоторые наблюдаемые сверхновые более сложны, чем эти две упрощенные теории, астрофизическая механика установлена и принята астрономическим сообществом.
Сверхновые могут выбрасывать материал массой в несколько солнечных со скоростью до нескольких процентов от скорости света . Это направляет расширяющуюся ударную волну в окружающую межзвездную среду , сметая расширяющуюся оболочку из газа и пыли, наблюдаемую как остаток сверхновой . Сверхновые звезды являются основным источником элементов в межзвездной среде от кислорода до рубидия . Расширяющиеся ударные волны сверхновых могут спровоцировать образование новых звезд . Остатки сверхновых могут быть основным источником космических лучей . Сверхновые могут создавать гравитационные волны, хотя до сих пор гравитационные волны были обнаружены только в результате слияния черных дыр и нейтронных звезд.
По сравнению со всей историей звезды визуальное появление сверхновой очень короткое, иногда длящееся несколько месяцев, так что шанс увидеть ее невооруженным глазом составляет примерно один раз в жизни. Только крошечная часть из 100 миллиардов звезд в типичной галактике способна стать сверхновой, ограниченной либо обладающими большой массой, либо редкими типами двойных звезд , содержащих белых карликов . [1]