Supernova é o nome dado quando ocorrem explosões de estrelas com uma estimativa de mais de 10 massas solares, que produzem clarões intergalácticos extremamente brilhantes bilhões de vezes mais brilhantes que o Sol, e que pouco a pouco vão se apagando até não serem mais visíveis passadas algumas semanas ou até mesmo meses. Em apenas alguns dias o seu brilho pode intensificar-se em 1 bilhão de vezes a partir de seu estado original, tornando a estrela tão brilhante quanto uma galáxia, mas, com o passar do tempo, sua temperatura e brilho diminuem até chegarem a um grau inferior aos primeiros. Uma supernova possui todos os elementos da tabela periódica, conseqüentemente pode causar a extinção dos seres da Terra, mas também pode gerar vida.
A explosão de uma supernova pode joga para o meio espacial até 90% da matéria que constitui uma estrela. O núcleo que fica após a explosão tem massa superior a 1,5 Massas solares, a pressão degenerativa dos elétrons não é mais suficiente para manter o núcleo estável, então os elétrons colapsam com o núcleo, chocando-se com os prótons, originando nêutrons, o resultado é uma estrela composta principalmente de nêutrons, com aproximadamente 15 km de diâmetro e extremamente densa, conhecida como estrela de nêutrons ou Pulsar. Mas, quando a massa desse núcleo ultrapassa 3 massas solares, nem mesmo a pressão de degenerescência dos nêutrons conseguem impedir que a gravidade esmague o núcleo da antiga estrela até formar um ponto de singularidade conhecido como buraco negro cuja velocidade de escape é um pouco maior do que a velocidade da luz.
Importância
No meio astronômico, o estudo das supernovas talvez seja a de maior importância para a ciência moderna. A explosão de uma supernova emite uma luz milhares de vezes mais forte que a normal, é nesse momento que uma intensa onda de luz, em torno dela, se distancia e, como um tsunami, se formar uma lâmina de radiação cósmica que varrerá o espaço, iluminando o material inter-espacial "até então invisível aos instrumentos" e, dependendo da sensibilidade das lentes dos modernos telescópios espaciais, o rastro dessas lâminas poderá ser monitorado durante séculos. São utilizadas como velas-padrão para estudos da expansão do universo, técnica similar à utilizada por Edwin Hubble com cefeidas, mas, com eficiência muito maior, pois o brilho das Supernovas é bem maior.
Ocorrência e catalogação
Por ser um fenômeno relativamente raro em uma galáxia, as supernovas são catalogadas, segundo o ano e a ordem da ocorrência, às vezes imediatamente quando a lâmina de luz chega à Terra, como foi o caso da supernova descoberta em fevereiro de 1987, denominada SN 1987A. Se descobrirem outra (em arquivos fotográficos), adquire o nome de Sn 1987 B. Como, até agora, em nenhuma chapa fotográfica fez-se registro de igual ocorrência naquele ano, quer nessa ou em outra galáxia, fica dispensada a letra A. De modo que, em nossa própria galáxia, só foram observadas, até agora, apenas 3 supernovas: em 1054, 1572, 1604, as quais, devido à data, não foram bem estudadas. E, além destas três, parecem ter sido cerca de 11 as supernovas que explodiram na Via Láctea nos últimos 20.000 anos, sempre em locais inobserváveis devido à poeira interestelar.
A supernova SN 1987A, ocorrida na galáxia satélite da Via Láctea chamada Grande Nuvem de Magalhães, foi a explosão estelar recente mais próxima da Terra, de modo que pôde ser estudada com equipamentos modernos. Diante desses números e o observado em todo o universo, calcula-se que ocorram, em média, 3 supernovas por milênio, em cada lado de galáxia (só vemos um lado) que tenha 200.000.000.000 de estrelas. Comparando com o número de estrelas que formam uma galáxia, os cosmólogos podem estimar alguns valores, como a idade das galáxias ou, se quiserem, a idade do universo observável. Compare-se esse número com a média de 30.000 novas comuns no mesmo período. Ou seja, para cada 10.000 novas, há uma supernova. Partindo do pressuposto que ocorram 3 supernovas por milênio em nossa galáxia e, considerando que a idade da Via Láctea seja de 15 a 20 bilhões de anos, matematicamente podem ter ocorrido cerca de 45 a 60 milhões de explosões de supernovas em nossa própria galáxia.
Tipo 1A
Há vários meios pelo quais uma supernova desse tipo pode se formar, mas eles compartilham um mecanismo interno comum. Se uma anã branca de carbono-oxigênio agregar bastante matéria para alcançar o limite de Chandrasekhar, de cerca de 1.38 massas solares (para uma estrela que não gire), ela poderá não ser mais capaz de suportar a carga do seu plasma, através da pressão de degeneração eletrônica, e entrar em colapso por isto. Contudo, a visão atual do fenômeno é que este limite não é normalmente atingido; aumentando a temperatura e a densidade no interior do núcleo detonando a fusão carbono quando a estrela aproxima deste limite (em cerca de 1%) antes de o colapso ter iniciado. Em poucos segundos, uma fração substancial da matéria da anã branca é consumida pela fusão nuclear, liberando bastante energia (1–2 × 1044 joules). Uma onda de choque, expandindo-se externamente, é gerada, com a matéria atingindo velocidades da ordem de 5,000–20,000 km/s ou, aproximadamente, 3% da velocidade da luz. Haverá, também, um aumento significativo da luminosidade, alcançando uma magnitude absoluta de -19.3 (ou 5 bilhões de vezes mais brilhante do que o Sol), com pequenas variações.
Tipo 1B e 1C
Estes eventos, tais como supernovas do Tipo II, são provavelmente estrelas massivas esgotadas de combustíveis em seus centros; contudo, os progenitores dos Tipos 1B e 1C perderam a maior parte de seu envoltório externo de hidrogênio, devido a seu forte vento solar ou devido à interação com uma companheira. Supernovas dos tipos 1B são tidas como resultantes do colapso de uma maciça estrela Wolf-Rayet. Existem algumas evidências de que uma pequena porcentagem das supernovas do tipo 1C pode ser a fonte de erupção de raios gama.
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