18 december 2017

Gedrag van schijn-supernova’s wellicht verklaard

De relatief nabije ster Eta Carinae heeft in de 19de eeuw ook een schijn-supernova geproduceerd. Bij deze uitbarsting is een flinke hoeveelheid materiaal opgehoest door deze superhete ster. Dit materiaal heeft de Homonculus-nevel gevormd. Als Eta Carinae ooit écht supernova gaat, zal de omringende gaswolk ervoor zorgen dat we deze zullen waarnemen als zijnde van het type IIn.

Als zware sterren het einde van hun leven bereikt hebben, zullen ze ontploffen als supernova. Maar in sommige gevallen ‘mislukt’ deze supernova en zal de (gehavende) ster het geweld overleven, om op een later tijdstip alsnog te ontploffen.

Een belangrijk voorbeeld van een dergelijke ‘schijn-supernova‘ werd waargenomen in de jaren ’50 van de vorige eeuw. In het sterrenstelsel NGC 2403 (op een afstand van 8 miljoen lichtjaar) begon een ster gigantisch in helderheid te variëren. Uiteindelijk werd een uitbarsting waargenomen en kreeg de ster een hogere helderheid dan de rest van het omringende sterrenstelsel bij elkaar. Dat is precies wat je zou verwachten als een ster supernova gaat, vandaar dat de gebeurtenis de boeken is ingegaan als SN1954J.

Geen probleem dus – althans, zo leek het. Totdat enkele jaren later bleek dat de ster in kwestie nog altijd aan de hemel straalde – zwakker dan eerst, maar alive and kicking. Deze gebeurtenis is niet uniek – een goed voorbeeld is de ster Eta Carinae, die in 1837 een soortgelijke schijn-supernova kende.

Astronomen hadden geen idee welke processen verantwoordelijk zouden zijn voor dit merkwaardige gedrag. Nu heeft nieuw onderzoek een tipje van de sluiter opgelicht. Het blijkt dat 1954J oorspronkelijk een massa van 20 zonnen moet hebben gehad. Uiteindelijk is deze ster zijn buitenlagen gaan afstoten, waardoor de massa is afgenomen. Dat is op zich normaal gedrag voor een ster op leeftijd.

Nu wordt bij een dergelijke gebeurtenis ook de Eddington-limiet verlaagt –  de hoeveel energie die een ster kan produceren zonder zichzelf aan stukken te blazen. Bij 1954J werd tijdens de eerste uitbarsting dusdanig veel materiaal uitgestoten, dat de ster onvoldoende zwaartekracht over had om de boel bij elkaar te houden. Als gevolg hiervan heeft de ster (in een later stadium) een (nog veel groter) deel van zijn massa afgestoten, waarbij een enorme, gloeiende gaswolk werd gevormd. Deze gebeurtenis is op grote afstand zichtbaar geweest als een uitbarsting met een krankzinnig grote helderheid – bijna als een supernova.

Binnen deze gaswolk is de ster nog altijd aan het ‘branden’, maar nu met een massa van slechts 10 zonnen. Hier blijft het waarschijnlijk niet bij – in de toekomst (vermoedelijk binnen een paar duizend jaar) zal 1954J alsnog ‘echt’ supernova gaan. Maar wat voor soort supernova zal dat gaan worden?

Recent heeft men een nieuwe klasse van ontploffende sterren ontdekt, namelijk het type IIn supernova. Dit zijn sterren die exploderen terwijl ze omgeven worden door wolken van materiaal. Vermoedelijk is een dergelijke supernova het eindresultaat van een ster die ooit een schijn-supernova heeft ondergaan. Hiermee is het mysterie hopelijk opgelost!

Het volledige vak-artikel over dit onderzoek kan hier ingezien worden.

Bron: New Scientist

Laat wat van je horen

*