Siêu Tân Tinh Là Gì? Tìm Hiểu Về Siêu Tân Tinh Là Gì?

1 - Siêu tân tinh là gì?

"Siêu tân tinh" hay "sao siêu mới" là "một số loại vụ nổ của sao tạo nên các vật thể rất sáng chủ yếu gồm plasma bùng lên trong một thời gian ngắn, cấp sao biểu kiến tăng lên đột ngột hàng tỉ lần, rồi giảm dần trong vài tuần hay vài tháng". Tổng năng lượng thoát ra đạt tới 1044 J. Cấp sao tuyệt đối có thể đạt đến - 20m. 
 

Có hai kiểu nổ. Trong kiểu thứ nhất, các sao khổng lồ cháy hết nhiên liệu nhiệt hạch, mất áp suất ánh sáng, và sụp đổ vào tâm dưới trọng trường của chính nó, cho đến lúc mật độ và áp suất tăng cao gây nên vụ nổ siêu tân tinh.
 

Trong kiểu thứ hai, các sao lùn trắng hút lấy vật chất từ một sao bay quanh nó, cho đến khi đạt được khối lượng Chandrasekhar và bùng nổ nhiệt hạch. Trong cả hai kiểu này, một lượng lớn vật chất của sao bị đẩy bật ra không gian xung quanh.
 

Kiểu nổ thứ nhất kết thúc một quá trình sống của một ngôi sao, kết quả có thể là nhân ngôi sao trở thành sao lùn trắng, sao neutron (pulsar, sao từ, sao hyperon hay sao quark) hay hố đen tùy thuộc chủ yếu vào khối lượng ngôi sao. Các vật chất lớp vỏ sao bị bắn vào khoảng không giữa các vì sao trở thành tàn tích siêu tân tinh.
 

Hình 1: Hình ảnh siêu tân tinh trong vũ trụ

1.1 - Phân loại siêu tân tinh

Siêu tân tinh được phân làm hai loại dựa trên sự có mặt hay không của các vạch hydro trên biểu đồ ánh sáng. Siêu tân tinh không chứa các vạch hydro trong quang phổ thuộc siêu tân tinh loại I, ngược lại là siêu tân tinh loại II.
 

• Siêu tân tinh loại I
   
• Siêu tân tinh loại Ia

Siêu tân tinh loại I sáng cực đỉnh trong khoảng một tuần, trong 20 - 30 ngày kế tiếp độ sáng của nó giảm đi khoảng 0,1m mỗi ngày, tiếp theo là 0,014m mỗi ngày. Cấp sao tuyệt đối trung bình ở điểm cực đại của các siêu tân tinh loại I là - 19m, mức thay đổi cấp sao giữa các giá trị cực tiểu và cực đại khoảng 20m. Biểu đồ ánh sáng của tất cả các siêu tân tinh loại I gần giống nhau, chúng bao gồm các vạch quang phổ rộng và không có các vạch hydrô sáng. 
 

Hình 2: Siêu tân tinh loại I
 

Siêu tân tinh loại Ib và Ic
 

Các quang phổ sớm của siêu tân tinh loại Ib và Ic không chứa các vạch Hydrô hay Silic quanh vùng 615 nanomét.  Các siêu tân tinh loại Ib được coi là kết quả của sự sụp đổ các sao Wolf-Rayet. Mặc dù siêu tân tinh loại nào cũng có thể gây nên chớp gamma nếu xét về hình dạng của vụ nổ, nhưng đã có những bằng chứng cho thấy các siêu tân tinh loại Ic là tác giả của chớp gamma.
 

Siêu tân tinh loại II
 

Các sao có khối lượng nhỏ hơn 10 khối lượng Mặt trời, ở giai đoạn kết thúc của quá trình tiến hóa sao chúng biến thành các sao lùn trắng và có thể tiếp tục hút dần vật chất từ sao đồng hành trong sao đôi rồi bùng nổ thành siêu tân tinh loại Ia như trên.

Các sao có khối lượng lớn hơn 10 khối lượng Mặt trời khi đốt hết nhiên liệu nhiệt hạch, nhân sao hầu như chỉ còn các nguyên tố từ các nguyên tố nặng đến các nguyên tố sắt (Fe), ngôi sao mất áp suất ánh sáng và sụp đổ vào tâm dưới trọng trường của chính nó, mật độ và áp suất tăng cao cho đến lúc gây nên bùng nổ. Các lớp vỏ bao quanh nhân ngôi sao bị bắn vào không gian với vận tốc 15.000 km/s.
 

Hình 3: Bùng nổ thành siêu tân tinh loại Ia như trên
 

Kết Luận: "Siêu tân tinh" hay "sao siêu mới" là "một số loại vụ nổ của sao tạo nên các vật thể rất sáng chủ yếu gồm plasma bùng lên trong một thời gian ngắn, cấp sao biểu kiến tăng lên đột ngột hàng tỉ lần, rồi giảm dần trong vài tuần hay vài tháng". Tổng năng lượng thoát ra đạt tới 1044 J. Cấp sao tuyệt đối có thể đạt đến - 20m.