1 oktober 2020

Spectaculaire ultraviolette flits gezien bij type Ia supernova

De blauwe stip is SN2019yvq. Credit: Northwestern University

Type Ia supernovae zijn al heel vaak waargenomen, maar het is pas voor de tweede keer dat er bij zo’n supernova een bijzonder heldere ultraviolette flits is waargenomen. Het gaat om supernova SN2019yvq, die in december 2019 ontdekt werd met de Zwicky Transient Facility, een geautomatiseerde telescoop in Californië, die de hemel afspeurt naar exploderende supernovae. SN2019yvq vond plaats in NGC 4441, een sterrenstelsel 140 miljoen lichtjaar van de aarde – da’s voor astronomen relatief dichtbij – in de richting van het noordelijke sterrenbeeld Draak. Met NASA’s Neil Gehrels Swift Observatorium in de ruimte kon men waarnemen dat SN2019yvq niet alleen zichtbaar in licht was, maar dat ‘ie ook röntgen- en utraviolette straling uitzond. Met name was opmerkelijk, want SN2019yvq is pas de tweede type Ia supernova waar dat bij waargenomen is [1]. De ‘UV-flits’ duurde enkele dagen. Type Ia supernovae ontstaan als een witte dwerg te zwaar is geworden door toevoer van materie en de kritische grens van de limiet van Chandrasekhar (1,44 keer de massa van de zon) overschreden wordt. Dat er een UV-flits optrad bij SN2019yvq betekent dat er ‘iets’ bij de supernova héél heet was geworden, iets dat een factor drie of vier keer heter is dan de zon. Aangezien witte dwergen normaal gesproken steeds koeler worden naarmate ze ouder worden verwacht je zo’n UV-flits niet bij een exploderende witte dwerg. Er moet dus iets gebeurt zijn waardoor die bijzondere flits optrad.

Het restant van een andere type Ia supernova. Credit: NASA/CXC/U.Texas

Adam Miller (Northwestern University) en z’n team komen met vier mogelijke verklaringen aan voor het optreden van de UV-flits bij SN2019yvq:

  1. Het zou kunnen dat de witte dwerg een nabije compagnon – een gewone ster – door z’n zwaartekracht aan het oppeuzelen was en dat ‘ie toen explodeerde. Toen de witte dwerg en de restanten van die ster op elkaar botsten ontstond de UV-flits.
  2. Mogelijk trad er in het binnenste van de witte dwerg een mix op van heet radioactief materiaal van de kern met de koelere buitenlagen en dat zorgde er voor dat die buitenlagen veel heter werden dan normaal en dat ze bij de supernova zelfs UV-licht gingen geven.
  3. Het zou ook kunnen dat er in de buitenlagen van de witte dwerg helium is gaan fuseren tot koolstof en dat de temperatuur daardoor zo hoog werd dat een dubbele explosie plaatsvond, waarbij ook UV-straling werd geproduceerd.
  4. Tenslotte zou het kunnen zijn dat twee witte dwergen op elkaar botsten en samensmolten en dat de temperatuur daarbij zo hoog steeg dat er een UV-flits ontstond.

OK, vier mogelijkheden om die UV-flits te verklaren. Maar welk is nou de juiste? Daarvoor willen ze wachten tot het najaar, om dan middels vervolgonderzoek aan SN2019yvq meer te weten te komen over de geëxplodeerde witte dwerg. Met supernovae is het zo dat naarmate de tijd vordert de uitdijende wolk van heet gas dunner wordt en je steeds dieper naar het hart van de geëxplodeerde ster kunt kijken. Na een jaar kan je zelfs tot in het centrum van de explosie kijken, dus in december dit jaar moet dat mogelijk zijn. Dán willen ze kijken wat er precies gebeurd is en welk van de vier opties overeind blijft. Om twee redenen is dat vervolgonderzoek interessant: ten eerste omdat type Ia supernovae de belangrijkste producenten zijn van ijzer, het element waar we ook veel van aantreffen in de aarde. En ten tweede omdat deze type supernovae gebruikt worden als afstandsmeter in het heelal en ze een belangrijke rol spelen in het bepalen van de expansiesnelheid van het heelal. Als er meerdere varianten type Ia supernovae zijn heeft dat effect op de metingen, want niet alle types zullen dezelfde absolute lichtkracht hebben. Hier is het vakartikel van Miller et al, verschenen op 23 juli in the Astrophysical Journal. Bron: Phys.org.

  1. De eerste supernova waarbij dit is waargenomen was iPTF14atg, die op 3 mei 2015 werd ontdekt. []

Speak Your Mind

*

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