19 januari 2021

Mangaan vertelt ons meer over de oorsprong van type Ia supernovae

Twee modellen van een type Ia supernova, boven van een hoofdreeksster of rode reus als compagnon van de witte dwerg, onder met een andere witte dwerg als compagnon. Credit: Kavli IPMU / Chiaki Koba-yashi et al

Door goed te kijken naar het element mangaan in onze Melkweg heeft een team van Kavli IPMU en California Institute of Technology meer inzicht gekregen in de oorsprong van type Ia supernovae. Dat zijn supernovae die ontstaan in binaire systemen, waarin één van de sterren een witte dwerg is, een compacte ster vooral bestaande uit koolstof en zuurstof met de massa ongeveer van de zon. En de andere ster van het systeem? Dat is nou juist het grootste raadsel, waar alle sterrenkundigen nieuwsgierig naar zijn, maar waar nog geen duidelijkheid over is. Bij de explosie van Ia supernova worden ook ‘metalen’ geproduceerd, elementen die zwaarder zijn dan helium, elementen zoals mangaan (Mn), nikkel (Ni) en ijzer (Fe). Die metalen, geproduceerd door vroegere supernovae, komen in de interstellaire ruimte terecht en zo uiteindelijk weer in nieuwe sterren. Door de hoeveelheden van die elementen te meten in de spectra van sterren komen sterrenkundigen meer te weten over de eigenschappen van die vroegere supernovae, zoals fossielen archeologen iets vertellen over het vroegere leven op aarde.

De metingen van de hoeveelheid zuurstof (links) en mangaan (rechts) bij sterren in de buurt van de zon. Credit: Kavli IPMU / Chiaki Kobayashi et al

Zodra een witte dwerg door massatoevoer van z’n onbekende partner zwaarder wordt dan de Limiet van Chandrasekhar (1,4 zonsmassa – genoemd naar de indische natuurkundige Subrahmanyan Chandrasekhar, die er in de jaren dertig van de vorige eeuw mee aan kwam) dan explodeert ‘ie. Er zijn twee scenario’s voor zo’n massatoevoer en daaropvolgende explosie: het “single degenerate scenario” als de compagnon een hoofdreeksster of rode reus is, leidend tot een “near-Chandrasekhar-mass white dwarf“, en het “double degenerate scenario” als beide sterren van het binaire systeem een witte dwerg zijn, leidend tot een “sub-Chandrasekhar-mass white dwarf” (excuus voor alle Engelse termen). De sterrenkundigen, die onder leiding stonden van Chiaki Kobayashi, hebben de scenario’s onderzocht en daarbij bleek dat met name het element mangaan een belangrijk onderscheid vormt. Uit de simulaties én waarnemingen aan de hoeveelheid mangaan in het Melkwegstelsel blijkt dat minstens 75% van alle type Ia supernovae ontstaat door een “near-Chandrasekhar-mass white dwarf”, dus door een witte dwerg met een hoofdreeksster of rode reus als compagnon. Hier het vakartikel, waarin alles toegelicht wordt, verschenen in the Astrophysical Journal. Bron: IPMU.

Comments

  1. Heel mooi,
    het is als kijken naar de wolken om hier uit te kunnen voorspellen of het gaat regenen.
    Mangaan is in deze waterdamp wat uiteindelijk ijzer wordt welke in deze beeldspraak voor vloeibaar water staat.

Speak Your Mind

*

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

%d bloggers liken dit: