Keck ontrafelt mysterie superheldere supernova

Credit: D. Perley & J. Bloom / W.M. Keck Observatory

Ze worden in het Engels super-luminous supernovae genoemd, afgekort SLSNe, en de op 10 januari 2008 ontdekte supernova genaamd SN 2008am is daar één van de zeldzame exemplaren. Op de top van z’n lichtkracht straalde SN 2008am, die zich op een veilige afstand van 3,7 miljard lichtjaar van de aarde bevond, 100 miljard keer meer energie uit dan de zon uitstraalt. Dat is honderd keer meer dan ‘normale’ supernovae, die op zich al een bloedstollende lichtkracht kennen. Waarnemingen aan SN 2008am met behulp van de Low Resolution Imaging Spectrometer (LRIS) van de Keck I 10 meter telescoop op Hawaï heeft meer informatie opgeleverd over de SLSNe. Men vermoedt dat de gigantische lichtkracht veroorzaakt wordt doordat de uitgespuwde buitenlagen van de supernova in botsing komen met een gasomhulsel, welke door de ster die de supernova veroorzaakte in een eerder stadium waren uitgespuwd. Het supernovamodel dat de extreme interactie beschrijft tussen de exploderende buitenlagen en het eerder uitgestoten gasomhulsel wordt het circumstellar interaction-model genoemd. De  ster die dit allemaal veroorzaakte – de ‘progenitor’ genaamd, het wemelt van de Engelse termen – was waarschijnlijk een zogenaamde lichtsterke blauwe variabele,  een klasse van zeer zware, grote sterren, waarvan het bekendste voorbeeld Eta Carina is. Van die laatste wordt gevreesd dat ‘ie ook ooit als supernova zal exploderen. Eén belangrijk verschil met SN 2008am: Eta Carina staat slechts 7500 lichtjaar van ons vandaan in plaats van 3,7 miljard lichtjaar. Oeps!

Soorten supernovae

Theoretici denken dat er ruwweg twee grote klassen van supernovae zijn: type I die ontstaan als witte dwergen door toevoer van materie door een partner te zwaar worden en exploderen, type II die ontstaan als een (zeer) zware ster explodeert. Vermoedelijk zijn er van die laatste klasse weer drie varianten:

  • sterren die 10 tot 20 keer zwaarder dan de zon zijn en wiens kern in elkaar klapt na een kortstondig, maar heftig leven, conform het Pepsi Cola-motto ‘live fast, die young’. Dat zijn de core-collapse supernovae.
  • sterren die tot 100 zonmassa’s zwaar zijn en die net zoals SN 2008am een ‘circumstellar interaction’ ondergaan. Hier is het wetenschappelijke artikel, die ‘t allemaal tot in detail beschrijft.
  • tenslotte de superzware sterren die zwaarder dan 100 zonmassa’s zijn en die op een gegeven moment zo bloedje heet worden dat ze materie en antimaterie in de vorm van electronen en positronen vormen, die de meest zware variant van supernova opleveren: de pair-instability supernovae. Ja zucht, weer in ‘t Engels, ik weet het.

Afijn, ik moet duidelijk m’n overzicht van de verschillende soorten supernovae weer eens updaten met bovenstaande informatie. De tweede variant van die type II supernova, waar SN 2008am dus een exemplaar van is, heb ik in dat overzicht wel opgenomen (type IIn), maar zonder nadere uitleg. Het overzicht is één van de bronnen voor het lemma supernovae op de Nederlandse Wikipedia, dus het moet natuurlijk wel up to date zijn, om het maar even op z’n Engels te zeggen. 🙂 Werk aan de winkel dus. Bron: Keck Observatory.

Wetenschappers maken zwaarste vorm van anti-materie ooit gezien

In deeltjesversnellers worden goudatomen met gigantische snelheid tegen elkaar aan gebotst. Hierbij ontstaat een regen aan deeltjes. Credit: STAR/RHIC.

Wetenschappers zijn erin geslaagd om een nieuwe vorm van antimaterie te creëren. Het gaat om een vorm van anti-helium, bestaande uit twee anti-protonen en twee anti-neutronen, die samen het zwaarste en meest complexe anti-“iets” vormen dat ooit is waargenomen. Anti-materie bestaat uit deeltjes met een tegenovergestelde elektrische lading t.o.v. “normale” materiedeeltjes. (Anti-neutronen, die elektrisch neutraal zijn, bestaan uit anti-quarks met een tegenovergestelde lading dan normale quarks). Zodra een antimaterie- en een materiedeeltje elkaar tegenkomen, annihileren ze elkaar en worden ze omgezet in pure energie. Vandaar dat het razend moeilijk is om antimaterie te creëeren én om ermee te werken.Zware antimateriedeeltjes kunnen alleen gemaakt worden in deeltjesversnellers en blijven slechts een fractie van een seconde bestaan alvorens ze reageren met normale materie en letterlijk met een flits verdwijnen. Met de resultaten van dit onderzoek hoopt men een antwoord te vinden op één van de grootste vragen binnen de kosmologie: waarom is het heelal vol met materie, en niet met anti-materie? De meeste kosmologische theorieën gaan er vanuit dat materie en anti-materie in even grote hoeveelheden zijn gemaakt in de oerknal. Om de één of andere reden is de “strijd” tussen materie en anti-materie gewonnen door materie, waaruit vervolgens alle structuren in het heelal zijn ontstaan. Bron: New Scientist.

Ook Saturnus getroffen door komeet

Rimpelingen in de ringen van Jupiter. Credit: NASA/JPL-Caltech.

Wetenschappers hebben gegevens van Cassini, Galileo en New Horizons gecombineerd om tot een opmerkelijke conclusie te komen. Het blijkt namelijk dat de ringen van zowel Jupiter als Saturnus een merkwaardig patroon van rimpelingen kennen. Bij Jupiter is de vermoedelijke dader de komeet Shoemaker-Levy 9, die in juli 1994 te pletter is geslagen op de grootste planeet in het zonnestelsel en vlak hiervoor door de zeer ijle ringen van Jupiter is geploegd. Wetenschappers vermoeden nu dat de rimpelingen die zijn waargenomen in de ringen van Saturnus op een vergelijkbare manier zijn ontstaan.

Doordat de rimpelingen in de loop van de tijd van structuur zijn veranderd, kan men terugrekenen wanneer de verstoring moet hebben plaatsgevonden. Dit moet ergens in de tweede helft van 1983 zijn geweest. Aangezien de mate van verstoring vergelijkbaar is met die van Jupiter, moet het om een vergelijkbaar object zijn gegaan: een komeet. Helaas bevond Saturnus zich ten tijde van de inslag aan de achterkant van de zon (buiten bereik van telescopen) en waren er geen ruimtesondes in de buurt. Uit dit alles blijkt dat het zonnestelsel veel dynamischer is dan gedacht. Veranderingen vinden niet altijd plaats op een tijdschaal van honderden miljoenen jaren, maar nemen soms slechts 20 tot 30 jaar in beslag!

Bron: Jet Propulsion Laboratory

 

Begeleider van de zon of nieuwe planeet ontdekt?

Met behulp van waarnemingen die zijn verricht door de Europese infraroodsatelliet Herschel hebben wetenschappers een groot object in de buitendelen van het zonnestelsel ontdekt. De waarnemingen zijn vorig jaar al verricht, maar de resultaten zijn deze week pas naar buiten gebracht. Het object, met als voorlopige naam AO-OT1-33, is mogelijk een bruine dwerg in een zeer wijde omloopbaan rond de zon. Het infraroodsignaal is echter dusdanig zwak, dat het om een om zeer oude of zeer lichte bruine dwerg moet gaan. De massa van het object wordt geschat op 9 tot 15 Jupitermassa’s. Dat betekent dat er een mogelijkheid bestaat dat AO-OT1-33 helemaal geen bruine dwerg is, maar een gasplaneet. Als dat zo is, levert dat interessante vragen op. Gaat het om een planeet die dichter bij de zon ontstaan is, en later naar buiten is geslingerd? Of gaat het wellicht om een voormalige “free floating” (zwervende) planeet, die door de zon is ingevangen? Tot slot is het mogelijk dat het object helemaal niet rond de zon draait, maar gewoon een toevallige passant is. Aanvullende waarnemingen moeten de identiteit van het object gaan vaststellen.

Bron: 1 April 🙂