De forma bem resumida, as supernovas ocorrem quando as estrelas explodem ao fim de suas vidas. Dito isso, embora seja praticamente impossível saber com precisão qual foi a primeira estrela deste tipo a explodir, existem registros da supernova mais antiga já observada.
Estudos teóricos indicam que a maioria das supernovas são desencadeadas por um de dois mecanismos básicos: a súbita re-ignição da fusão nuclear em uma estrela degenerada, como uma anã branca, ou o colapso gravitacional repentino do núcleo de uma estrela massiva.
Quando uma estrela explode em supernova, seu brilho pode aumentar até 1 bilhão de vezes, podendo se tornar tão brilhante quanto uma galáxia. Mas isso dura pouco tempo, já que sua luz começa a diminuir logo em seguida até desaparecer após algumas semanas ou meses.
Um buraco negro estelar é um buraco negro formado pelo colapso gravitacional de uma estrela massiva (maior do que cerca de 10 vezes a massa do Sol) ao final de seu tempo de vida (entendido isso como suas reações de fusão estelares). O processo é observado como uma explosão de supernova ou uma explosão de raios gama.
Colapso gravitacional é o fenômeno que ocorre quando um objeto muito massivo (normalmente uma estrela) deixa de realizar fusão nuclear de seus elementos químicos já esgotados, contraindo-se.
O tempo que uma estrela viverá dependerá da sua massa. Quanto maior a massa, mais calor e luz ela liberará. Sua morte acontece quando já tiver queimado todo o combustível. Como essa queima origina elementos mais pesados, ela termina apenas quando passa a produzir ferro, que é um processo que consome energia.
O primeiro tipo de supernova acontece nos sistemas binários de estrelas. Estrelas binárias são duas estrelas que orbitam o mesmo ponto. Uma das estrelas, uma anã branca de carbono-oxigênio, rouba matéria de sua estrela companheira. Eventualmente, a anã branca acumula muita matéria.
Porque supernovas são eventos relativamente raros dentro de uma galáxia, que ocorrem cerca de três vezes por século na Via Láctea, a obtenção de uma boa amostra de supernovas para ser estudado requer um acompanhamento regular de muitas galáxias. Supernovas em outras galáxias não podem ser previstas com exatidão significativa.
A primeira vez que uma supernova foi percebida, aliás, foi em 1604. Ela foi observada por Kepler há 415 anos atrás e sua luminosidade durou 3 semanas. Esta, inclusive, foi a última supernova observada na Via Lactea. Embora tenha se passado tanto tempo, estudos recentes apontam que a supernova acontece, aproximadamente, a cada 50 anos.
Remanescentes de supernovas podem ser uma importante fonte de raios cósmicos. As supernovas podem produzir ondas gravitacionais, embora, até agora, as ondas gravitacionais tenham sido detectadas apenas a partir da fusão de buracos negros e estrelas de nêutrons.
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