20 oktober 2019

Verklaring gevonden voor record-supernova

Animatie van het supernova-model van Woosley et alSeptember vorig jaar werd een supernova ontdekt in een sterrenstelsel 240 miljoen lichtjaar ver weg en die was 100 keer zo helder als ‘gewone’ supernova. Daarmee was SN 2006gy, zoals de supernova genoemd werd, een recordhouder. Onlangs werd hij onttroond, want SN 2005ap vond het nodig 300 keer zo helder te zijn1 als normale supernovae. Het vermoeden werd al gauw geuit dat zeer zware sterren, zo’n 90 zonsmassa’s schoon aan de haak, de oorzaak waren voor deze buitencategorie-supernovae. Maar hoe dat precies in z’n werk ging was niet bekend. Maar deze week geven twee groepen sterrenkundigen in het Engelse vakblad Nature een preciese verklaring. De ene groep komt uit Amsterdam en wordt gevormd door Simon Portegies Zwart en Edward van den Heuvel (Universiteit van Amsterdam). Zij beschrijven de wijze waarop een dergelijke superzware ster kan ontstaan. De andere groep is die van Stan Woosley en collegae (Universiteit van Californië in Santa Cruz, VS), die hebben gekeken hoe een dergelijke zware ster precies tot de waargenomen supernova kan leiden. Ten eerste het onderzoek van Portegies Zwart en van den Heuvel naar de ‘progenitor’ van de supernova, de ster die de explosie veroorzaakte. Uit de waarneming van SN 2006gy bleek er een grote hoeveelheid waterstof te zijn. Dat is vreemd, want normaal is bij progenitors de waterstof grotendeels verbrand en bestaat de ster uit zwaardere elementen. Portegies Zwart en van den Heuvel vermoeden daarom dat de zware ster ontstaan is door botsing van zware sterren in een dichte, jonge stercluster. Ze spreken van een zogenaamde Runaway collision. Door voortdurend gevoed te worden door jonge sterren blijft de abundantie (hoeveelheid) waterstof op peil en dat komt overeen met de waarnemingen. Uit de computerberekeningen van het duo blijkt dat een ‘opzwelging’ van zo’n jonge ster 100.000 jaar vóór de supernova precies de juiste hoeveelheid waterstof oplevert. Volgens Portegies Zwart kan het model van hem en v.d. Heuvel geverifieerd worden. Over een jaar is de supernova dusdanig afgezwakt dat de omringende stercluster, die de massieve progenitor veroorzaakt heeft, te zien moet zijn. Nu wordt die cluster nog overstraald door 2006gy. Dan die tweede groep van de welbekende Stan Woosley en collegae. Die hebben vooral denkwerk verricht over de vraag hoe een dergelijke massieve progenitor precies kan leiden tot een supernova met de waargenomen karakteristieken. Hun model zegt in feite dat er niet één explosie in het centrum van de ster was, maar twee explosies. Woosley et al gaan uit van een progenitor van maar liefst 110 zonsmassa’s. In zo’n ster vind een zogenaamde pulsed pair instability plaats, waarbij twee explosies achter elkaar plaatsvinden, zo’n 5,4 jaar na elkaar. De eerste explosie geeft een doorgewone supernova, die niemand zou zijn opgevallen. Maar bij de tweede explosie enkele jaren later haalt de exploderende schil de eerste geëxplodeerde schil in en dat levert een extreem heldere lichtsterke supernova op.  Bron: Physicsworld.com.

  1. Deze supernova werd eerder gezien dan SN 2006gy, maar pas dit jaar werd op grond van betere afstandsbepalingen de werkelijke lichtkracht van SN 2005ap berekend. []

Speak Your Mind

*

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.