1 oktober 2020

Samensmelting van sterren zal uitmonden in een supernova-explosie

Artist's impression van twee witte dwergsterren die gedoemd zijn om samen te smelten en een supernova van type Ia te veroorzaken (Credit: ESO/L. Calá§ada)

Artist’s impression van twee witte dwergsterren die gedoemd zijn om samen te smelten en een supernova van type Ia te veroorzaken (Credit:
ESO/L. Calçada)

Astronomen die gebruik maken van ESO-faciliteiten en telescopen op de Canarische Eilanden hebben twee verrassend zware sterren ontdekt in het hart van de planetaire nevel Henize 2-428. De twee om elkaar draaiende sterren zullen elkaar naar verwachting steeds dichter naderen. En wanneer ze over ongeveer 700 miljoen jaar met elkaar samensmelten, bevatten ze genoeg materie om een enorme supernova-explosie te veroorzaken. Deze resultaten verschijnen op 9 februari 2015 online in het tijdschrift Nature.

Het team astronomen, onder leiding van Miguel Santander-Garcá­a (Observatorio Astronómico Nacional, Alcalá de Henares, Spanje; Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (CSIC), Madrid, Spanje), heeft een hecht tweetal witte dwergsterrenontdekt – kleine, extreem compacte stellaire overblijfselen – die samen ongeveer 1,8 keer zoveel massa hebben als de zon. Het is de zwaarste dubbelster van dit type die tot nu toe is ontdekt [1] en wanneer deze twee sterren in de toekomst met elkaar samensmelten, zal dat een thermonucleaire explosie veroorzaken die zal uitmonden in een supernova van type Ia [2].

VLT-opname van de planetaire nevel Henize 2-428.

VLT-opname van de planetaire nevel Henize 2-428. Credit:ESO

Het team dat dit zware duo heeft opgespoord, zocht eigenlijk naar de oplossing van een ander probleem. De astronomen wilden weten waarom sommige sterren aan het eind van hun leven zo’n vreemd gevormde, asymmetrische nevel produceren. Een van de objecten die ze onderzochten was de ongewone planetaire nevel [3] Henize 2-428.

Toen we de centrale ster van dit object met ESOs Very Large Telescope bekeken, ontdekten we niet één, maar twee sterren in het hart van deze merkwaardig scheve gloeiende wolk,’ zegt mede-auteur Henri Boffin van ESO.

De planetaire nevel Henize 2-428 in het sterrenbeeld Arend (Aquila)

De planetaire nevel Henize 2-428 in het sterrenbeeld Arend (Aquila)

Dit bevestigt de theorie dat een centrale dubbelster de vreemde vorm van sommige planetaire nevels kan verklaren. Maar er werd nog een andere interessante ontdekking gedaan.

Vervolgwaarnemingen met telescopen op de Canarische Eilanden stelden ons in staat om de omloopbanen van de twee sterren te bepalen, en daaruit zowel de massas van de twee sterren als hun onderlinge afstand af te leiden. Toen kwam de grootste verrassing,’ vertelt teamlid en mede-auteur Romano Corradi van het Instituto de Astrofá­sica de Canarias (Tenerife, IAC).

Ze ontdekten dat beide sterren iets minder massa hebben dan onze zon, en dat zij in vier uur om elkaar wentelen. Dat betekent dat hun onderlinge afstand zo klein is dat ze, volgens Einsteins algemene relativiteitstheorie, gravitatiegolven uitzenden. Hierdoor spiralen ze geleidelijk naar elkaar toe en zullen ze over uiterlijk 700 miljoen jaar samensmelten tot één ster.

Overzichtsfoto van het hemelgebied rond de planetaire nevel Henize 2-428

Overzichtsfoto van het hemelgebied rond de planetaire nevel Henize 2-428. Credit:ESO/Digitized Sky Survey 2

De resulterende ster zal zoveel massa hebben, dat niets hem ervan kan weerhouden om ineen te storten en vervolgens als supernova te exploderen. ‘Tot nu toe was het ontstaan van supernovas van type Ia door de samensmelting van twee witte dwergen niet meer dan een theorie,’ aldus mede-auteur David Jones, die ten tijde van de waarnemingen ESO Fellow was. ‘De twee sterren in Henize 2-428 zijn het echte werk!

Het is een uiterst raadselachtig stelsel,’ concludeert Santander. ‘Het zal grote gevolgen hebben voor het onderzoek van supernovas van type Ia, die veel worden gebruikt om astronomische afstanden te meten, en een cruciale rol hebben gespeeld bij de ontdekking dat de uitdijing van het heelal aan het versnellen is ten gevolge van de donkere energie.‘ Tenslotte nog een video met een artist’s impression van de twee samensmeltende witte dwergsterren die een supernova van type Ia veroorzaken.

Bron: ESO.

  1. De Chandrasekhar-limiet schrijft voor dat een witte dwergster niet zwaarder kan zijn dan 1,4 zonsmassa. Als die massa wordt overschreden, stort de ster onder invloed van zijn eigen zwaartekracht ineen. []
  2. Supernova’s van type Ia ontstaan wanneer een witte dwergster extra massa vergaart – ofwel door materie van een stellaire begeleider aan te trekken ofwel door met een andere witte dwerg samen te smelten. Zodra de Chandrasekhar-limiet wordt overschreden, kan de ster zichzelf niet langer in stand houden en begint hij samen te trekken. Hierdoor stijgt de temperatuur en komt een thermonucleaire reactie op gang die de ster aan flarden blaast. []
  3. Planetaire nevels hebben niets met planeten te maken. De naam is ontstaan

    Credit:
    ESO/Digitized Sky Survey 2

    in de achttiende eeuw, toen uit waarnemingen met kleine telescopen bleek dat sommige van deze objecten op de schijfjes van de verre planeten van ons zonnestelsel leken. []

Comments

  1. Enceladus Enceladus zegt

    Op welke afstand bevindt Henize 2-428 zich?
    Of anders geformuleerd: kan het feitelijk al gebeurd zijn?

    mvg,
    Gert

    • Het was even zoeken, maar het zou in Messier 96 liggen, op zo’n 31Mln lichtjaar. Althans, volgens dit stuk; http://cds.cern.ch/record/404415/files/9910377.pdf waar ze ook al de aanbeveling doen om Henize 2-428 eens goed onder de loep te nemen. (zoek in document op “428” om op het goeie plekje te komen)

      “it is urged to investigate in detail the nature of He 2-428 and its central star” en dat staat dan in een pdf uit 1999 🙂

      • Enceladus Enceladus zegt

        Mmm, da’s relatief dichtbij. Nee, dan is het ondertussen nog niet gebeurd.
        Degene die dat in 1999 schreef, was aardig bij de pinken! 😉

        groeten,
        Gert (Enceladus)

        • Hier het hele stukje uit de pdf;

          He 2-428.
          This is the only bipolar PNe not detected in the H2 line. It is an intriguing situation, since it belongs to the Br class of M96 and it is similar in many aspects to other nebulae in this group, whose H2 flux is a few times stronger than the Brγ emission. However, while Brγ emission is detected in He 2-428, the nebula is not detected in H2. In addition, this is the only case of a nebula in our sample in which a bright central star is found. Since the central stars of nebulae with bright H2 emission in our sample are very faint and difficult to detect, it is urged to investigate in detail the nature of He 2-428 and its central star.

  2. Nee, He 2-428 ligt niet in M96. Z’n afstand is 1,4 kiloparsec, dat is ruim 4500 lichtjaar. Dat is dus binnenin ons eigen Melkwegstelsel, M96 is een ander sterrenstelsel. Verwarrend is natuurlijk dat “since it belongs to the Br class of M96”, maar ik denk dat ze bedoelen dat H2 2-428 tot dezelfde spectraalklasse behoort als M96, zoiets.

Speak Your Mind

*

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

%d bloggers liken dit: