Supernova
Una supernova es la explosión violenta de una estrella, ya sea el colapso del núcleo de una estrella masiva o la detonación de una enana blanca, que brevemente supera en brillo a una galaxia.
Definition
Una supernova es una explosión gigantesca en la muerte de una estrella que puede brevemente superar en brillo a una galaxia entera y lanza el material de la estrella al espacio. Ocurre de dos maneras: cuando una estrella de más de unas $8$ veces la masa del Sol se queda sin combustible y su núcleo colapsa, o cuando una enana blanca gana demasiada masa de una compañera y detona; el tipo por colapso puede dejar una estrella de neutrones o un agujero negro. En una supernova de colapso de núcleo el núcleo de hierro excede la masa de Chandrasekhar y cae hacia adentro en menos de un segundo, y la onda de choque rebotada, impulsada principalmente por el calentamiento por neutrinos, expulsa la envoltura a velocidades cercanas a $10{,}000\ \text{km/s}$, liberando unos $10^{46}\ \text{J}$, el $99\%$ como neutrinos. Las supernovas Tipo Ia son detonaciones termonucleares de enanas blancas cercanas a $1.4$ masas solares con luminosidad máxima casi uniforme, y ambos tipos forjan elementos más allá del hierro.
Example
En el año 1054, observadores chinos registraron una nueva estrella lo bastante brillante como para verse de día durante semanas; sus restos son la Nebulosa del Cangrejo, ahora de unos $11$ años luz de diámetro, expandiéndose a unos $1{,}500\ \text{km/s}$, con un púlsar en su centro girando $30$ veces por segundo. La Supernova 1987A, en la Gran Nube de Magallanes a unos $168{,}000$ años luz, fue visible a simple vista y fue la supernova más cercana vista en casi $400$ años.
Key Insight
El oro de las joyas y el hierro de tu sangre se hicieron en supernovas y otras muertes estelares mucho antes de que se formara el Sol, así que estás hecho de material estelar. Las supernovas son raras en cualquier galaxia individual, solo unas pocas por siglo en la Vía Láctea, pero entre miles de millones de galaxias los astrónomos capturan miles cada año. La fusión no puede liberar energía más allá del hierro, así que un núcleo de hierro es un callejón sin salida; la estrella explota porque se ha quedado sin formas de sostenerse, y es el colapso, no la fusión, lo que impulsa la explosión.