Katastrofy kosmiczne
Dotychczas była mowa o nowych gwiazdach, na-Nowe w Innych leżących do naszego u-kładu Drogi Mlecznej, tj. do naszej galaktyki. Powstaje pytanie, czy w innych dalekich układach, podobnych do naszej galaktyki, zawierających każdy, jak i ona, około 100 miliardów gwiazd, nie pojawiają się również nowe gwiazdy? Układy te, zwane mgławicami pozagalaktycznymi, są tak oddalone od nas, że zaledwie tylko najbliższe są widoczne okiem nieuzbrojonym w postaci słabych mgiełek, nic nie mówiących o przepychu światła ich miliardów słońc. Dalsze układy, oddalone od nas o wiele milionów lat światła, dostępne są naszym badaniom jedynie przy pomocy fotografii. Tylko na zdjęciach takiego bliskiego, bo odległego od nas ó niespełna milion lat światła, układu, jak mgławica Andromedy, i kilku innych możemy rozróżniać poszczególne najjaśniejsze gwiazdy normalne. Słabe gwiazdy zlewają się w jedno ciągłe tło. Ale nowa gwiazda w okresie największego swego blasku promieniuje o wiele więcej światła niż gwiazdy zwykłe. Powinna więc ona występować na tle mgławicy jako świetlny punkt. Istotnie, zapoczątkowane przed 20 laty na Mount Wilson systematyczne fotografowanie mgławic pozagalaktycznych wykazało słuszność tych poglądów. Tak w mgławicy Andromedy fotografia wykrywa od 20 do 30 nowych rocznie, a więc tyleż co i w naszym układzie Drogi Mlecznej.
Ze znanej odległości tej mgławicy możemy obliczyć blask absolutny występujących tam nowych. Leży on w granicach od —4 do —8 wielkości tj. w tychże granicach co i nowe gwiazdy naszej galaktyki. Podobnie rzeczy mają się i dla innych mgławic pozagalaktycznych. Świadczy to o tym, że nowe gwiazdy nie są wyjątkami, lecz zjawiskiem powszechnym we Wszechświecie.
Przyjmując przeciętną roczną ilość nowych w naszym układzie galaktycznym równą 30, oraz szacując ilość gwiazd galaktyki na 100 miliardów, wnioskujemy, że każda gwiazda galaktyki musi przejść poprzez stadium nowej raz na trzy miliardy lat, o ile założymy równouprawnienie gwiazd pod względem tej gorączki kosmicznej. Zauważyć należy, że 3 miliardy lat przedstawiają najmniejszy dopuszczalny okres życia gwiazdy, a także okres istnienia naszej Ziemi. Dzisiejszy stan wiedzy wskazuje na to, że jeśli nie każda, to przynajmniej większość gwiazd musi przejść przez stadium nowej. Dla nas mieszkańców Ziemi krążącej dokoła Słońca, będącego przeciętną gwiazdą, zagadnienie to posiada niepoślednie znaczenie. Gdyby bowiem pewnego dnia Słońce nasze wstąpiło w stadium nowej i nagle zwiększyło tysiące razy wydajność swego promieniowania, to skutki tego dla życia na Ziemi łatwe są do przewidzenia. Temperatura powietrza i powierzchni Ziemi wzrosła by w przeciągu kilkunastu godzin o setki stopni; nie zniosły by tego ani zwierzęta ani rośliny.
Systematyczne fotografowanie mgławic pozagalaktycznych w poszukiwaniu nowych gwiazd w tych dalekich układach doprowadziło do wykrycia osobliwego typu gwiazd nowych, tzw. super – novae. Różnią się one od zwykłych nowych pod względem natężenia promieniowania w okresie największego blasku. O ile zwykła nowa osiąga blask absolutny —4 do —8 wielkości, to dla supernowych zawarty jest on w granicach od —12 do —16 wielkości gwiazdowej, czyli że supernowa promieniuje przeszło tysiąc razy więcej światła od zwykłej nowej. Podczas całego okresu wybuchu światła supernowa promieniuje ilość energii równą 5.1018 erg. W okresie 25 dniowym supernowa traci więc tyle energii co nasze Słońce w przeciągu miliona lat. Ponieważ całkowity zapas energii gwiazdy wynosi około 1050 erg, więc supernowa zużywa na proces wybuchu 1/100 tego zapasu. Skala rozchodu energii zwykłej nowej przedstawia się o wiele skromniej, gdyż jest przeszło 10.000 razy mniejsza niż dla supernowej.
W stosunku do przeciętnej normalnej gwiazdy natężenie światła supernowej podczas maximum blasku jest miliard razy większe, inaczej mówiąc supernowa daje tyle światła, co wszystkie gwiazdy układu poza-galaktycznego do którego ona należy. Dzięki temu możemy stwierdzić pojawienie się supernowej nawet w najdalszych mgławicach pozagalaktycznych, zaledwie dostępnych naszym narzędziom. Pojawienie się na tle tarczy takiej mgiełki gwiazdki o blasku równym mniej więcej totalnemu blaskowi samej mgławicy, świadczy niezawodnie o wybuchu supernowej.
Supernowe nie są tak częstym zjawiskiem jak zwykłe nowe. Statystyka wykazuje, że w danym układzie pozagalaktycznym supernowa pojawia się raz na 600 lat. Jest to średni okres uzyskany drogą statystyczną więc z możliwością odchyleń zarówno w jedną jak i w drugą stronę. Tak np. w mgławicy NGC 3184 pojawiły się w okresie 1921 — 1937 aż 3 supernowe! W naszym układzie Drogi Mlecznej zabłysły w odstępie 32 lat dwie supernowe mianowicie, gwiazda Tycho Brahego w r. 1572 i gwiazda Brunowskiego w r. 1604, o czym świadczy cały przebieg zmiany ich blasku. O ile zaliczymy gwiazdę 1054 r. do supernowych, to ilość tych pojawień w naszej galaktyce na przestrzeni ostatniego tysiąclecia wzrośnie do trzech.