24 oktober 2017

Sommige supernova-explosies mislukken

Een type Ia supernova. Het blijkt nu dat sommige van deze explosies kunnen mislukken

Computersimulaties laten zien dat de uitzonderlijk zwakke supernova-explosies die astronomen af en toe waarnemen in feite ‘blindgangers’ zijn. In sommige gevallen loopt de ontploffing van de witte dwerg die het epicentrum van de explosie vormt, letterlijk met een sisser af.

In de loop van de jaren hebben astronomen duizenden supernova-explosies van type Ia waargenomen. Supernova’s van dit type zijn bijna altijd even helder, wat het relatief eenvoudig maakt om hun afstanden te bepalen. Deze supernova’s spelen dan ook een belangrijke rol bij het meten van de afstanden van sterrenstelsel en van de (veranderende) uitdijingssnelheid van het heelal.

Sommige supernova’s van type Ia zijn echter tien tot honderd keer zo zwak als hun soortgenoten. Bij normale supernova-explosies van dit type bereikt een witte dwergster een kritische massa, door materie van een begeleidende ster op te slokken of door met een begeleidende dwergster samen te smelten (zoals bijvoorbeeld bij supernova 2011fe het geval lijkt te zijn). Dit resulteert in een nucleaire kettingreactie in de kern van de witte dwerg, die zich een weg naar buiten baant.

Uit de nieuwe computerberekeningen blijkt echter dat zo’n ‘detonatiegolf’ kan mislukken. Dat gebeurt als de fusiereacties zich niet tot de kern beperken, maar op meerdere plaatsen in de ster op gang komen. Dat leidt ertoe dat de witte dwerg opzwelt en niet heet genoeg wordt om echt tot ontploffing te komen. De ster raakt wel wat massa kwijt, maar blijft grotendeels intact.

De computersimulaties geven ook aan waaraan je zo’n mislukte supernova-explosie kunt herkennen. Door het asymmetrische verloop van de ‘explosie’ zou de witte dwerg met een snelheid van honderden kilometers per seconde worden weggeschoten. Ook zouden de net-niet-ontplofte dwergsterren, anders dan normale witte dwergen, veel zware elementen als calcium, titanium en ijzer aan hun oppervlak hebben.

Impressie van een net-niet-ontplofte witte dwerg

 

Bron: Nederlandse Onderzoekschool voor Astronomie

Laat wat van je horen

*