Ако виждаш това съобщение, значи уебсайтът ни има проблем със зареждането на външни ресурси.

If you're behind a web filter, please make sure that the domains *.kastatic.org and *.kasandbox.org are unblocked.

Основно съдържание

Супернова (свръхнова)

Свръхнова (супернова). Създадено от Сал Кан.

Искаш ли да се присъединиш към разговора?

Все още няма публикации.
Разбираш ли английски? Натисни тук, за да видиш още дискусии в английския сайт на Кан Академия.

Видео транскрипция

В края на предишното видео вече имахме зряла, масивна звезда, която е започнала да формира ядро от желязо, има огромно вътрешно налягане навътре върху това ядро, защото в процеса на формиране на все по-тежки и по-тежки елементи в това ядро, ядрото става все по-плътно и по-плътно и така продължават да се образуват все повече елементи в него, и така това ядро става все по-масивно и по-плътно, свива се и така накрая спира термоядреният синтез! Вече не се отделя топлина! Ако желязото трябваше да се слее, това дори не би било екзотермичен процес! Това изисква енергия! Съответно дори няма да е нещо, което да подпомогне спирането на това свиване, това нарастващо налягане в ядрото. Значи тук имаме желязо, и ядрото става все по-масивно и по-плътно, докато при достигане на определена маса, достатъчно висока маса, единственото нещо, което го предпазва от пълен колапс, е това, което ние наричаме "налягане на изродения електронен газ". Ще напиша това тук... Налягане на изродения електронен газ. Това означава, че тези атоми от желязо са много близко един до друг и единственото нещо , което не позволява всичко наведнъж да се разпадне в този ранен стадий е това, че имаме тези електрони, които биват натискани всички заедно тук говорим за невероятно плътни състояния на материята. И налягането на изродения електронен газ, общо взето казва, че всички тези електрони не искат да са на едно и също място по едно и също време. Няма да разглеждам нещата от гледна точка на квантовата механика, но те не могат да бъдат стеснени един в друг повече! И това, поне временно, още повече предпазва това нещо от гравитационен колапс. И в случай на по-малко масивна звезда, в случай на бяло джудже, това е причината бялото джудже да поддържа формата си! Поради налягането на изродения електронен газ! Но тъй като това желязно ядро става все по-масивно и по-плътно, и имаме по-голямо гравитационно налягане, така че вече това е нашето ядро, дори налягането на електронния газ... предполагам, че можем да го наречем силата на налягането, това, което предотвратява гравитационния колапс, дори това не е достатъчно! И тогава се случва нещо, което наричаме "поглъщане на електроните". Електроните се улавят от протоните в ядрото! Това е един вид обратното на отрицателния бета разпад, при което при което се улавят електроните и протоните се превръщат в неутрони, отделят се частици неутрино и можеш да си представиш огромното количество енергия, която се отделя! Това е един вид временно състояние. И изведнъж това се свива още повече! Докато всички протони се превърнат в неутрони, защото са уловили електрони! Тогава цялото това ядро се свива до една плътна масивна точка от неутрони. Можеш да си го представиш като един наистина масивен атом, защото това е просто една масивна топка неутрони. И същевременно, когато този колапс се случи, се освобождава огромно количество енергия под формата на неутрино! Казах ли, че се освобождават неутрони? Не, не. Електроните се поглъщат от протоните, протоните се превръщат в неутрони, тази плътна неутронна топка ето тук, и в процеса се излъчва неутрино. Тези фундаментални частици, но няма сега да навлизам в детайли. Това огромно количество енергия.... И всъщност тук не е съвсем изяснено какво точно се случва, цялата динамика на процеса, защото в началото това желязно ядро спира да се свива поради налягането на електронния газ, но после го преодолява поради голямата си маса и се свива до плътна топка от неутрони. Но цялата тази енергия не е ясно как... защото това е много енергия – спомни си, че това е масивна звезда, тук в тази област е съсредоточена голяма маса. Но има толкова много енергия, че тя води останалата част на звездата да експлодира навън в една невероятно ярка, мощна експлозия! И това се нарича СВРЪХНОВА. Причината да се нарича NOVA идва от латинската дума (макар да не съм експерт) за нова. Първият път, когато била наблюдавана Нова, хората мислели, че това е нова звезда. Защото дотогава не били виждали това – изведнъж изглежда се появила звезда! Вероятно не е била достатъчно ярка, за да бъде наблюдавана преди това, но когато се превърнала в Свръхнова, тя била достатъчно ярка, и я нарекли Нова. Но Свръхнова имаме, когато имаме масивна звезда, ядрото и се свива, освобождава се енергия и останалата част на звездата експлодира при чудовищна скорост. И само за да си представим количеството енергия, която се освобождава от Свръхнова, тя може временно да бъде по-ярка от цяла галактика! Като говорим за галактика, в която има стотици милиарди звезди! Друг начин да го разглеждаме, е, че в един кратък период от време може да отдели толкова енергия, колкото ще отдели Слънцето за целия си живот! Това е невъобразимо мощно събитие. И материалът извън ядрото се изстрелва навън от Свръхновата със скорост, която е може да се сравни със скоростта на светлината. Изстрелва се със скорост около 10% от скоростта на светлината. Това са 30 000 километра в секунда! Това е почти една обиколка на Земята в секунда! Така че тук говорим за събития с невероятна мощ! И ако първоначалната звезда (това са приблизителни граници) има от 9 до 20 пъти масата на Слънцето, тогава ще се превърне в Свръхнова, а ядрото ѝ ще се превърна в нещо, което се нарича "Неутронна звезда". Можеш да си я представиш като плътно кълбо от неутрони. Ще има приблизително 2 пъти масата на Слънцето, повече или по-малко, 1,5 до 3 пъти масата на Слънцето. И тази маса е събрана в обем, който има диаметър само няколко десетки километра. Грубо, това са размерите на един град. Това е изключително висока плътност. Знаем колко по-голямо е Слънцето от Земята, знаем колко по-голяма е Земята в сравнение с един град... а тук имаме повече от масата на Слънцето, сбита в нещо с размерите на град! Това е немислима плътност! Ако първоначалната звезда е по-масивна, ако масата ѝ е 20 пъти по-голяма от масата на Слънцето, тогава дори налягането на неутронния газ няма да помогне и тя ще се превърне в Черна дупка. Това е... тук може да се дадат много подробности, като това в момента е обект на изучаване – какво точно се случва в Черните дупки. Значи после се превръща в черна дупка, където цялата маса е съсредоточена в една безкрайно малка и плътна точка, нещо, което е трудно да си представим. Просто за сравнение – тук има повече маса, отколкото три пъти масата на Слънцето. Това е една огромна маса. И като илюстрация – тук имаме изображение на Свръхнова, Това е Раковата мъглявина. Тя е на около 6500 светлинни години от Земята. От галактическа гледна точка, ако имаме предвид, че нашата галактика има диаметър от 100 000 светлинни години, това изобщо не е далече от нас, макар да е огромно разстояние. Най-близката звезда до нас е на разстояние 4 светлинни години. Космическият апарат Вояджър, който пътува със скорост от 60 000 километра в час, се нуждае от 80 000 години, за да я достигне. И това са само 4 св. години, а това са 6500 св. години. Но тази Свръхнова се счита, че се е появила преди 1000 години точно в центъра на тази мъглявина. Тук в центъра трябва да има неутронна звезда и този облак, тази ударна вълна тук представлява материалите, които пътуват навън от тази Свръхнова в продължение на хиляда години. Тази ударна вълна има диаметър от 6 светлинни години. Значи това разстояние тук е 6 светлинни години. Това е един огромен облак от ударната вълна. И всъщност се счита, че нашата Слънчева система е започнала да се образува, започнала е да кондензира поради ударната вълна от избухването на Свръхнова, която е сравнително близо до нас. И ще вмъкна един въпрос, който се появи в предишното видео... Като това все още не е изяснено, по отношение на това как елементите до желязото, или може би до никел, как се образуват те в ядрата на масивните звезди. При избухването на Свръхнова се изхвърлят огромни количества материали в космоса. Ето откъде са дошли тези елементи в нашите собствени тела. Всъщност ние не бихме съществували, ако тези тежки елементи не са се образували в ядрата на тези протозвезди, които са избухнали като Свръхнови много отдавна. Въпросът е: как са се образували тези по-тежки елементи? Откъде са дошли другите елементи в периодичната система? Как са се появили другите елементи с по-висок номер? Те са се образували при избухването на Свръхнова. При тази толкова мощна експлозия всякакъв вид частици се носят навън и навътре. Те се изхвърлят навън от силата на ударната вълна, се движат навътре поради силата на гравитационното привличане. И се образува миш-маш от всякакви елементи и точно така са се образували по-тежките елементи. И поради... но ще говоря повече за това в бъдещо видео – повечето от урана, по-точно всичкият уран на Земята в момента трябва да се е образувал при експлозията на някакъв вид Свръхнова, поне според сегашните виждания за това. Счита се, че той е на възраст 4,6 милиарда години. Приемаме, че е на 4,6 милиарда години според степента му на разпад. Ще направя специално видео за това. Ето защо ние считаме, че Слънчевата система се е образувала при експлозията на Свръхнова. Понеже този уран трябва да се е образувал точно при раждането на Слънчевата система. Надявам се, че това ти беше интересно. Това е великолепна илюстрация. Можеш да отидеш в Уикипедия и да отвориш тази илюстрация на Раковата мъглявина. Кликай върху изображението, докато не ти се отвори версия с променлив мащаб, която е още по-невероятна, защото можеш да разгледаш всички детайли.