22 oktober 2018

LP40-365, een witte dwerg die z’n eigen supernova-explosie heeft overleefd

Impressie van een witte dwerg met een compagnonster, met massaoverdracht.

De witte dwerg LP40-365 is mij er eentje. Deze compacte sterren – een zonsmassa gepropt in een volume ter grootte van de aarde – kunnen tot type Ia supernova exploderen als ze gevoed door de materie van een naburige compagnon zwaarder worden dan de Limiet van Chandrasekhar (1,4 zonsmassa) en ze een thermonucleaire explosie ondergaan, waarbij de gehele dwergster aan gort wordt gerukt. Probleem waar de sterrenkundigen al decennia mee worstelen is de aard van die naburige compagnon, is dat een gewone ster of een andere witte dwerg, anders gezegd: is het volgens het “single-degenerate” model (met één gedegenereerde ster, de witte dwerg) of volgens het “double-degenerate” model, met twee uit gedegenereerde, ontaarde materie bestaande dwergen?

Onderzoek aan LP40-365 laat zien dat ‘ie met hoge snelheid door de Melkweg raast, pakweg 500 km/s (zie de afbeelding hierboven), én dat ‘ie een vreemd spectrum van elementen laat zien. Een team sterrenkundigen onder leiding van Roberto Raddi (Universiteit van Warwick, GB) denkt dat het gaat om een witte dwerg gaat die een soort van mislukte supernova-explosie moet hebben ondergaan, die ‘ie overleeft heeft, waarna de ster met hoge snelheid is weggeschoten. Uit het spectrum heeft men kunnen afleiden dat z’n temperatuur aan de oppervlakte tussen de 8000 en 10.000 Kelvin is en z’n zwaartekracht tussen 100 en 3000 keer die van de aarde – beiden laag voor een witte dwerg. Daarom denkt men dat LP40-365 een lage massa heeft, het restant van de dwergster die een supernova moet hebben overleeft.

Het spectrum van LP40-365, in zwart het waargenomen spectrum, in rood een ‘best-fit model’ van de onderzoekers om de elementen te herkennen. Bovenaan het gehele spectrum, eronder twee delen in hoge resolutie ervan.

In het spectrum heeft men tal van elementen gevonden, die zwaarder zijn dan zuurstof en die je niet zo gauw bij een witte dwerg aantreft, zoals neon, sodium, magnesium silicium, calcium, ijzer, nikkel, zwavel, chroom, titanium en mangaan. Met name dat laatste element is belangrijk: men ziet het als een aanwijzing dat we te maken hebben met een dwerg die miljoenen jaren lang door een gewone ster gevoed is met materie, volgens het “single-degenerate” model dus. Sterrenkundigen hebben eerder ook al type Ia supernovae waargenomen die aanzienlijk zwakker zijn dan reguliere explosies van Type Ia. Men denkt nu dat die explosies (Type Iax genoemd) ontstaan als de witte dwerg niet volledig detoneert, een klasse van mislukte supernovae eigenlijk. Hier het vakartikel van Raddi et al, dat gepubliceerd gaat worden in The Astrophysical Journal. Bron: Astrobites.

Laat wat van je horen

*

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