Het ‘parelsnoer’ van supernova 1987A kan verklaard worden door Crow instabiliteiten

Credit: NASA, ESA, CSA, M. Matsuura (Cardiff University), R. Arendt (NASA’s Goddard Spaceflight Center & University of Maryland, Baltimore County), C. Fransson (Stockholm University), J. Larsson (KTH Royal Institute of Technology), A. Pagan (STScI)

Wie naar het restant van supernova SN 1987A kijkt ziet in het centrum een equatoriale ring met lichtpuntjes, een ‘parelsnoer’ van wolken heet plasma van waterstof (zie de foto hierboven). De supernova werd februari 1987 voor het eerst waargenomen en recent werd met de Webb ruimtetelescoop voor het eerst een aanwijzing gevonden dat de supernova een neutronenster heeft achtergelaten. Lange tijd werd gedacht dat het parelsnoer verklaard kon worden met Rayleigh-Taylor instabiliteiten, dat zijn instabiliteiten in gassen of vloeistoffen die ontstaan als er sprake is van verschillende dichtheden. In de aardse atmosfeer kunnen die RT-instabiliteiten leiden tot paddestoelwolken. Maar recente berekeningen door sterrenkundigen van de Universiteit van Michigan laten zien dat er een betere vorm van instabiliteit is die het parelsnoer van SN1987A kan verklaren: Crow instabiliteiten, genoemd naar de ontdekker ervan, S. C. Crow.

Credit: NASA Langley Research Center (NASA-LaRC) –

Bij vliegtuigen kan sprake zijn van zogeheten zogturbulentie, de turbulentie of vortex die ontstaat in het zog van een vliegtuig, direct achter de beide vleugeltippen van een vliegtuig (zie de foto hierboven). De Crow instabiliteit speelt een rol in die turbulentie. Bij straaljagers kan de Crow instabiliteit er voor zorgen voor de condenssporen in stukken breekt, door de spiraalvormige luchtstroom die uit het uiteinde van elke vleugel komt, ook wel vleugeltipwervelingen genoemd. In het geval van het parelsnoer van SN 1987A kan de Crow instabiliteit voorspellen wat de RT-instabiliteit niet kan: het aantal parels in het snoer.

De simulatie toont links de vorm van de gaswolk en rechts van de wervels, of gebieden met snel roterende stroming. Credit: Michael Wadas, Scientific Computing and Flow Laboratory, University of Michigan

Sterrenkundigen vermoeden dat de parelsnoer er al was vóórdat de blauwe superreus Sanduleak −69° 202 op 24 februari 1987 explodeerde. Lang voor de supernova waren er twee sterren die botsten en samensmolten en zo de blauwe superreus vormden. Die twee sterren hadden al veel waterstof uitgestoten en in die uitgestoten wolk ontstonden de plasmaparels van waterstof als gevolg van Crow instabiliteiten. De berekeningen op grond van de Crow instabiliteiten voorspellen 32 parels. Dat komt goed overeen met het waargenomen aantal parels, dat tussen de 30 en 40 bedraagt. Mogelijk dat er verder van het supernovarestant nog meer ringen met parels van waterstof voorkomen,

Meer informatie vind je in het vakartikel van Michael J. Wadas et al, Hydrodynamic Mechanism for Clumping along the Equatorial Rings of SN1987A and Other Stars, Physical Review Letters (2024).

Bron: Phys.org.

Gerelateerde Astroblogs:

Voor het eerst radiostraling waargenomen van een type Ia supernova, een geëxplodeerde witte dwerg Massieve Ster SN 2023ixf spuwt massa van ongeveer één zon uit vlak voordat hij in een supernova explodeert In 2009 verdween plotsklaps de zware ster N6946-BH1 – Webb kijkt wat er gebeurd kan zijn