9 december 2016

Afwijkende supernova stelt astronomen voor een raadsel

De vreemde supernova SNLS-03D3bb, op de rechterfotoCanadese astronomen hebben een supernova-explosie waargenomen die afwijkt van de gangbare eigenschappen van dit type supernovae. Het gaat om de supernova met de naam SNLS-03D3bb, die van het type Ia is. Dit type ontstaat wanneer een witte dwerg, die voornamelijk bestaat uit de elementen koolstof en zuurstof, materiaal aantrekt van een begeleider en dan de kritische massa van 1,4 zonsmassa bereikt. Die kritische grens, de zogenaamde Chandrasekhar-limiet (genoemd naar de beroemde Indische astronoom die deze limiet berekend heeft), is een bovengrens voor witte dwergen. Als hij bereikt wordt worden de buitenlagen van de ster weggeblazen en is er sprake van een supernova. Omdat alle type Ia supernova bij een witte dwerg met 1,4 zonsmassa ontstaan zijn ze allemaal ongeveer even helder en hebben ze dezelfde lichtcurve. Die lichtcurve is ook bij SNLS-03D3bb waargenomen en daarom is hij als type Ia gekarakteriseerd. Maar in 1 aspect was hij anders dan ‘normale’ type Ia supernova: hij was meer dan twee maal zo helder! Op de foto is de supernova op de rechterfoto te zien, in een jong actief sterrenstelsel. De supernova werd ontdekt op 24 april 2003. Links het sterrenstelsel waarin de supernova explodeerde.
De karakteristieken van SNLS-03D3bb hebben de astronomen voor een raadsel geplaatst. Hoe kan een supernova van dit type zo’n krachtig maximum hebben? Kennelijk is de Chandrasekhar-limiet toch overschreden en is de witte dwerg toch zwaarder geweest dan 1,4 zonsmassa. De Canadese astronomen, die onder leiding van Andy Howell (Universiteit van Toronto) vandaag in Nature een artikel over de ontdekking publiceren, schatten dat 1 op de 500 supernova type Ia net zo helder kunnen zijn als SNLS-03D3bb. Ze spreken van zogenaamde Super-Chandrasekhar-mass supernovae. Ze komen met twee suggesties hoe de witte dwerg zwaarder dan 1,4 zonsmassa zou kunnen zijn. De ene luidt de witte dwerg zeer snel roteerde, zodat door de centrifugale krachten verhinderd werd dat de buitenlagen ineenstorten. De andere suggestie is dat er sprake is van twee witte dwergen, die kort voor de supernova-explosie samensmolten en even de limiet van Chandrasekhar overschreden.
Supernova van type Ia zijn door hun regelmatigheid en standaard lichtkracht voor astronomen goed bruikbaar om afstanden in het heelal te meten. Op deze wijze werd in 1998 ontdekt dat de uitdijing van het heelal een versnelling ondergaat. De vraag is natuurlijk of die waarnemingen juist zijn als de type Ia supernova toch niet zo regelmatig zijn. De Canadese groep denkt dat het allemaal wel meevalt en dat er eerder een uitzondering is ontdekt die de regel bevestigd. Of moet de theorie weer terug naar de tekentafel? Bron: Physicsweb.

Geef een reactie