KRABBETÅGEN. Krabbetågen er resterne af en supernova, der eksploderede i 1054. Eksplosionen blev set af både kinesiske og arabiske astronomer. (Foto: NASA, ESA, J. Hester, A. Loll (ASU); Acknowledgement: Davide De Martin (Skyfactory)).

Supernovaeksplosioner

Når en stor, tung stjerne har opbrugt alt sit brændstof, dør den i en gigantisk og dramatisk supernovaeksplosion. Men selvom en supernova således er enden på en stjernes liv, er den også begyndelsen til noget nyt. Supernovaeksplosioner spreder nemlig byggestenene til planeter og liv ud i rummet. Og alle de tunge grundstoffer, som Jorden og de andre planeter er opbygget af, stammer fra supernovaer. 

Tilmed mener astronomerne, at det kan have været trykbølgen fra en supernovaeksplosion, der satte gang i dannelsen af Solsystemet for omkring 5 milliarder år siden.

Universet består mest af brint og helium

De grundstoffer, der er tungere end jern, er meget sjældne. De skabes i forbindelse med supernovaer – både når en stor tung stjerne eksploderer, og når to døde stjerner (neutronstjerner) smelter sammen. I det hele taget består universet stadig mest af brint og helium. Disse to grundstoffer udgør hele 98 % af alt eksisterende masse i universet. Den fordeling, vi ser her på Jorden, er altså overhovedet ikke typisk for universet.

En tung stjerne dør, når den har brugt sit brændstof

Alle stjerner bruger størstedelen af deres levetid på at omdanne hydrogen (H) til helium (He), og det frigiver den energi, som får stjernen til at lyse.

Når alt hydrogen er brugt op, fortsætter stjernen med at omdanne helium til kulstof og ilt, og derefter danner den hele tiden tungere og tungere grundstoffer ved fusion, indtil den til sidst når til jern. Der er ikke mere energi at vinde ved at omdanne jern til tungere grundstoffer, og energiproduktionen i stjernens indre går derfor i stå for første gang i stjernens liv.

Stjernen kollapser

Energien, der strålede ud fra stjernens indre, har hele tiden holdt stjernens egen vægt oppe, så den ikke faldt sammen. Men nu, hvor energiproduktionen er gået i stå, er der ikke noget, der forhindrer stjernen i at falde sammen, og den kollapser i løbet af få sekunder.

Efter en supernova-eksplosion bliver stjernens kerne tilbage i form af en neutronstjerne. Og hvis stjernen har været tung nok, falder den helt sammen til et sort hul.

NEUTRONSTJERNE. Billeder viser en neutronstjerne. Man mener, at neutronstjerner er rester fra supernovaeksplosioner. Billedet er taget af NASA’s Chandra teleskop, der observerer røntgenstråling. (Foto: X-ray (NASA/CXC/ESO/F. Vogt et al.); Optical (ESO/VLT/MUSE & NASA/STScI)).
GRUNDSTOFFER FRA SUPERNOVAER. De tungere grundstoffer dannes i stjerner, og kun i de allerstørste stjerner, som bliver til supernovaer, dannes jern og de grundstoffer, der er tungere end jern. (Foto: NASA/ESA/HEIC and The Hubble Heritage Team (STScI/AURA).

Tunge grundstoffer stammer fra supernovaer

Når en enorm stjerne kollapser i en supernova-eksplosion, bliver de yderste lag af stjernens gas kastet ud i rummet med meget stor fart. Alt dette materiale kan nu indgå i dannelsen af nye stjerner og planeter. Alle de tunge grundstoffer, som Jorden og vi selv består af, er oprindeligt dannet i supernovaeksplosioner – både når en stor tung stjerne eksploderer, og når to døde stjerner (neutronstjerner) smelter sammen. De grundstoffer, der er tungere end jern, er meget sjældne, og skabes i det øjeblik, supernovaen eksploderer. Det gælder grundstoffer som sølv, tin, guld, kviksølv, bly og uran. 

De tunge grundstoffer kan også dannes, når tunge stjerner kolliderer.

Supernovaer giver grundstoffer til liv

Uden supernovaer ville universet ikke løbende blive beriget med tungere grundstoffer, der er forudsætningen for, at liv kan opstå.

Når en supernova eksploderer eller to døde stjerner (neutronstjerner) smelter sammen i en gigantisk eksplosion, bliver tunge grundstoffer kastet ud i rummet med stor fart. Her kan de blive en del af nye stjerner og planeter. Man kan sige, at supernovaer og sammensmeltende neutronstjerner er universets grundstoffabrikker.

Tycho Brahes og Keplers supernovaer

Tycho Brahe og hans elev Kepler har begge fået en supernova opkaldt efter sig. Resterne af begge supernovaer kan stadig ses med teleskoper i dag.

Tycho Brahe troede, han så en stjernefødsel

I 1572 så den danske astronom Tycho Brahe en supernova. Tycho Brahe kaldte sin supernova ’Stella Nova’, som betyder ’den nye stjerne’. For dengang vidste Tycho Brahe ikke, at en supernova i virkeligheden er en stjerne, der dør. For ham så det tværtimod ud som om, der var kommet en ny stjerne på himlen.

Billedet viser Tycho Brahes supernova, som den ser ud i dag. Billedet er taget med NASA’s Chandra-røngtenteleskop. Det viser røngtenstrålingen fra de gasser, der er blevet slynget ud ved eksplosionen. Tycho Brahes supernova hedder i dag SN 1572, hvor SN står for supernova, og 1572 er årstallet, den blev observeret. (Foto: X-ray: NASA/CXC/RIKEN & GSFC/T. Sato et al; Optical: DSS).

Keplers supernova

Sidste gang en supernova kunne ses på himlen over Danmark var i 1604. Den lyste kraftigere end alle andre stjerner og planeter på himlen på nær Venus. Supernovaen fra 1604 kaldes også ’Keplers supernova’, fordi den tyske naturforsker Johannes Kepler studerede den nøje og skrev en bog om den.

Billedet viser Keplers supernova, som den ser ud i dag. Billedet er sat sammen af tre billeder taget i henholdsvis infrarødt, synligt lys og røngtenstråling. Keplers supernova hedder i dag SN 1604, hvor SN betyder supernova, og 1604 er årstallet, den blev observeret. (Foto: X-ray: NASA/CXC/SAO/D.Patnaude, Optical: DSS)

.