Supernovele pot iniția formarea noilor stele13 min read

Supernovele sunt printre cele mai distrugătoare evenimente din cosmos. Chiar și de la zeci sau sute de ani-lumină, ar putea cauza mari distrugeri pe Pământ, punând probleme existenței vieții. Dar supernovele joacă un rol important și în formarea noilor stele, arată un nou studiu.

Stelele, ca orice altceva din Univers, nu sunt eterne, ci se nasc, își trăiesc viața și, în final, mor. Stelele mici, așa cum este și Soarele, își dau ultima suflare„When Will the Sun Die?”,  space.com într-o relativă obscuritate în comparație cu stelele masive (mult mai masive decât Soarele), care ies din scenă printr-o explozie cataclismică numită supernovă.„Supernovae Information and Facts”, nationalgeographic.com 

Rămășițele supernovei din anul 1054. Foto: NASA/ESA/J. Hester, A. Loll, Arizona State University

Supernovele eliberează o cantitate uriașă de energie, așa că, pentru puțin timp, acestea devin mai strălucitoare decât strălucirea combinată a tuturor celorlalte stele din galaxia în care se află. Dacă o supernovă s-ar produce în apropierea Pământului, la o distanță de câteva sute de ani-lumină, aceasta ar fi destul de strălucitoare pentru a fi vizibilă cu ochiul liber în timpul zilei. Așa cum s-a și întâmplat, spre exemplu, în anul 1054.În acel an a fost observată SN 1054, en.wikipedia.org 

Supernovele pot fi foarte distrugătoare

O planetă care orbitează în jurul unei stele care devine supernovă ar fi, cel mai probabil, azvârlită în adâncurile cosmosului de forța exploziei, astfel că aceasta va deveni o planetă rătăcitoare„Rogue planet”, wikipedia.org printre stele. „Deoarece fiecare stea moare, iar multe dintre aceste stele sunt suficient de masive pentru a declanșa ejecția planetară, există o probabilitate crescută ca moartea stelară să contribuie la populația de planete libere”, spune Dimitri Veras, astronom la Universitatea Warwick. Eventualele forme de viață de pe o astfel de planetă ar fi, cel mai probabil, sortite pieirii, în lipsa luminii și căldurii oferite de stea.

Dar o planetă nu trebuie să fie foarte aproape de o supernovă pentru ca viața la suprafața ei să aibă de suferit. Unii oameni de știință cred că extincția în masă de la sfârșitul Devonianului ar fi fost cauzată de una sau de mai multe astfel de fenomene.

Conform unui studiu„Supernova triggers for end-Devonian extinctions”, pnas.org (PDF) condus de profesorul Brian D. Fields de la Departamentul de Astronomie al Universității Illinois, în urmă cu aproximativ 360-375 de milioane de ani, explozia uneia sau mai multor supernove ar fi fost cauza distrugerii stratului de ozon din atmosfera terestră, ceea ce a dus la o extincție în masă a vieții pe planetă. „Catastrofele de pe Pământ, cum ar fi vulcanismul pe scară largă și încălzirea globală, pot distruge și stratul de ozon, dar dovezile pentru acestea sunt neconcludente pentru intervalul de timp în cauză”, spune Fields într-un comunicat.„Exploding stars may have caused mass extinction on Earth, study shows”,  illinois.edu „În schimb, presupunem că una sau mai multe supernove, la aproximativ 65 de ani-lumină distanță de Pământ, ar fi putut fi responsabile pentru pierderea prelungită a ozonului”.

Supernovele furnizează elementele chimice necesare vieții

Celebrul astronom și comunicator Carl Sagan spunea că suntem cu toții făcuți din materie stelară. Se referea la faptul că elementele chimice grele (mai grele decât hidrogenul și heliul) din organismul uman au fost create în interiorul stelelor. La Big Bang s-au format doar elementele ușoare – hidrogenul și heliul –, multe dintre celelalte au nevoie de presiunea și temperatura ridicate din centrul stelelor pentru a se putea forma prin procesul de fuziune nucleară. Altele au nevoie de condiții și mai extreme.

Fierul din sânge se formează în nucleele stelelor mult mai masive decât Soarele. Iar când fierul umple nucleul, steaua explodează, devenind astfel o supernovă.

Dar supernovele însele pot produce elemente grele. Calciul care se găsește acum în oase a fost produs în cantități uriașe în momentul exploziei unor stele.„Exploding stars created the calcium in our bones and teeth, study says”, cnn.com 

Fie că sunt produse în miezul stelelor sau în explozia acestora, aceste elemente sunt împrăștiate de supernove în galaxii. În miliarde de ani, ajung în alte sisteme stelare, unde contribuie la apariția și dezvoltarea vieții.

Norul molecular Taur. Foto: ESO/APEX (MPIfR/ESO/OSO)/A. Hacar et al.

Supernovele influențează formarea de noi stele

Supernovele joacă un rol important și în apariția noilor stele, după cum arată un studiu recent.„The Per-Tau Shell: A Giant Star-forming Spherical Shell Revealed by 3D Dust Observations”, iop.org (PDF)

Stelele apar în nebuloase în interiorul cărora există zone în care materia (gazul și praful) este mai densă. Această densitate a materiei creează o forță gravitațională mai mare în această regiune, care va atrage și mai multă materie învecinată. La un moment dat, când destulă materie se strânge în acea zonă, datorită presiunii și temperaturii uriașe, apar primele reacții de fuziune nucleară, născându-se astfel o stea.

Dar, în general, nebuloasele sunt foarte puțin dense, iar astronomii, deși bănuiau rolul supernovelor, nu aveau până acum dovada observațională a modului în care s-ar forma acele regiuni mai dense, de care au nevoie stelele pentru a se naște.

O echipă de astronomi, condusă de Shmuel Bialy, de la Universitatea Harvard, a reușit să observe un mecanism care produce exact aceste zone mai dense în nebuloase.

Aceștia și-au îndreptat atenția spre norii moleculari din constelațiile Perseu„Perseus molecular cloud”, wikipedia.org și Taur.„Taurus Molecular Cloud”, wikipedia.org Norii moleculari, numiți și maternități stelare, sunt tipurile de nebuloase în care se formează stele. Cele două constelații sunt vecine pe cer, iar astronomii bănuiau de multă vreme că ar exista o legătură între nebuloasele respective.

Macheta telescopului spațial Gaia/Pline Wikimedia/Commons

Cercetătorii au folosit în studiu o hartă 3D a distribuției prafului interstelar, în zona din apropierea Soarelui, realizată cu ajutorul datelor oferite de telescopul spațial Gaia.„ESA – Gaia overview”, esa.int Ei au descoperit că cei doi nori moleculari sunt, de fapt, extremitățile opuse ale unei uriașe bule create, cel mai probabil, de una sau mai multe supernove.

Astfel, acum aproximativ zece milioane de ani, mai multe supernove au explodat în interiorul acestei formațiuni sferice numite carcasa Perseu-Taur. În urma exploziilor, undele de șoc au împins gazul și praful în exterior și au creat o cavitate uriașă, de 500 de ani-lumină în diametru, care are la extremități aceste zone mai dense, acești nori moleculari, unde au început ulterior să se formeze noi stele. „Sute de stele se formează sau există deja la suprafața acestei bule uriașe”, spune Shmuel Bialy, într-un comunicat.„Gigantic Cavity in Space Sheds New Light on How Stars Form | Center for Astrophysics”, cfa.harvard.edu „Avem două teorii: fie o supernovă a explodat în centrul acestei bule și a împins gazul spre exterior, formând ceea ce numim acum carcasa Perseu-Taur, fie o serie de supernove, care au apărut de-a lungul a milioane de ani, au creat-o în timp.”

Iată că, în natură, lucrurile nu sunt doar albe sau negre, doar distrugătoare sau doar creatoare. Chiar și cele mai devastatoare evenimente pot avea, de asemenea, și rol creator. La fel ca și un incendiu de pădure, un fenomen extrem de distructiv, dar și cu un rol de regenerare a vegetației, supernovele nu sunt doar agenți ai distrugerii, ci pot contribui la formarea noilor stele și, eventual, la apariția vieții.