15 december 2018

Onderzoekers hebben ‘onmogelijke supernova’ verklaard

Twee foto’s van M51, met de supernova rechts en de situatie voor de supernova links.

In 2011 vond er een supernova plaats in het nabije sterrenstelsel M51. De supernova was van het type IIb – de II staat voor een core collapse supernova, oftewel een massieve ster die door zijn brandstof heen is geraakt en als gevolg is geëxplodeerd. De ‘b’ staat voor een supernova waarvan het spectrum weinig waterstof laat zien. Dat betekent dat de ontploffende ster nog voor de explosie zijn buitenste waterstoflaag is kwijtgeraakt. Nu heeft een team van wetenschappers gebruik gemaakt van archiefbeelden (die gemaakt zijn door de Hubble-ruimtetelescoop) om te achterhalen welke ster nu precies is ontploft. Dat is ze gelukt: ze hebben de ‘voorganger-ster’ gedetecteerd. Dat blijkt nu een gele superreus geweest te zijn. Dat is opmerkelijk, want dat soort sterren ‘horen’ helemaal niet te ontploffen!Er bestaan twee soorten supernovae. Categorie I bestaat uit witte dwergen (de compacte restanten van zonachtige sterren) die ontploffen. Bij Categorie II gaat het juist om zeer massieve sterren die het einde van hun leven bereikt hebben. Zodra de fusie in hun kern is gestopt, imploderen ze om daarna (met een enorm geweld) weer te exploderen. Normaal gesproken is de voorganger-ster op dat moment een rode superreus. In een enkel geval kan het een compactere blauwe superreus zijn. Het hoort in ieder geval géén gele superreus te zijn. Die categorie wordt namelijk gezien als een zeer zeldzame en kort durende fase in de evolutie van massieve sterren. Als zo’n ster zomaar ontploft, vereist dat een herziening in de modellen van de evolutie van massieve sterren. Nu is het team van onderzoekers op zoek gegaan naar een verklaring. De eerste mogelijkheid is dat de gele superreus die ze gevonden hebben, helemaal niet de voorganger-ster is, maar gewoon toevallig ‘in beeld stond’. Nauwkeurige observaties van het spectrum van de supernova hebben die mogelijkheid uitgesloten. Het is inderdaad een gele superreus geweest die ‘supernova is gegaan’.

Analyse van het spectrum van de supernova laat zien dat de voorganger-ster inderdaad een gele superreus moet zijn geweest

Maar hoe kan dit? En waarom had de ster voor de explosie zijn waterstofenvelop verloren? Om dit te verklaren hebben de onderzoekers een aantal computermodellen gedraaid, in de poging om het mysterie te ontrafelen. Daaruit is gebleken dat het meest waarschijnlijke scenario het volgende is geweest: de gele superreus heeft deel uitgemaakt van een compacte dubbelster, waarbij de andere component een blauwe reus is geweest. Deze blauwe reus heeft dan materie overgeheveld van de grotere gele superreus. Hierdoor is die niet alleen zijn waterstofenvelop kwijtgeraakt, maar is zijn stellaire evolutie dusdanig verstoord dat deze is ontploft in de gele superreus-fase. Nu kan dit model gemakkelijk getest worden. Zodra het licht van de supernova geheel is vervaagd (en dat is nog niet het geval), moet vlak naast de plaats van de supernova dus de tweede component van de dubbelster gevonden worden: een blauwe reus. Afwachten dus. Als blijkt dat er geen tweede component is, dan kan ons model van de evolutie van massieve ster én ons model van het ontstaan van type IIb supernovae de prullenbak in.

Uit computermodellen blijkt dat dit de meest waarschijnlijke situatie is geweest waaruit de supernova is voortgekomen. Dat betekent dat de linkerster nog altijd aanwezig zou moeten zijn.

Bron: Phys.org.

Laat wat van je horen

*

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