FYI.

This story is over 5 years old.

Sterren vormen een rommelige poel van plasma voordat ze exploderen

Er is nieuw empirisch bewijs voor hoe supernova’s uiteenspatten in de kosmos.
De overblijfselen van supernova 1987A, geschoten door de Hubble Space Telescope. De felle ring bestaat uit uitgespuwde materie van vóór de de explosie. De ring wordt belicht door de schokgolf van de explosie.

Iedere sci-fi fan houdt van een goede ruimte-explosie, maar de explosie van Alderaan was niks vergeleken de vele explosies die overal in het universum plaatsvinden. Voordat een ster zichzelf opblaast, vormt het zich tot een vormeloze poel van hete plasma.

"Sterren zijn bolvormige objecten, maar vlak voordat ze opblazen vormen ze zich tot een vormeloze kokende massa," aldus Steve Boggs, universitair docent van Berkeley.

Advertentie

Het nieuwe onderzoek van Boggs, dat gepubliceerd is in Science, laat iets zien dat modellen al jarenlang hebben voorspeld. Supernova's van type 2 zijn niet zo symmetrisch als dat ze eruit zien, maar lijken meer op rondvliegende granaatscherven. Door NASA's NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescope Array) te gebruiken, hebben Boggs en zijn team bewijs gevonden voor de asymmetrische explosie van supernova 1987A. Deze explosie vond 166000 lichtjaar geleden plaats en slingerde omringende materie de ene kant op en de kern van de ster de andere kant.

Supernova's zijn niet alleen de meest fascinerende lichtshows in het universum, ze zorgen er ook voor dat zware elementen, zoals goud en ijzer, in de kosmos terechtkomen.

Wat de precieze oorzaak is voor het exploderen van sterren wordt nog steeds onderzocht. Onderzoekers aan de Caltech gebruiken nu al een aantal jaar modellen op supercomputers om de type-2-explosies te simuleren. Deze modellen hebben iets aangetoond dat astronomen nog niet eerder wisten, namelijk dat, vlak voordat sterren exploderen, ze een vormeloze pudding vormen van heet gas .

"Wanneer je alles bolvormig maakt explodeert de kern niet," aldus Fiona Harrison, onderzoeker van NuSTAR in Caltech. "Het blijkt dus dat je asymmetrische vormen nodig hebt om een ster te laten exploderen.

Tot nu toe ontbrak het bij dit model aan bewijsmateriaal, maar dankzij de 1987A hebben we die nu. Toen de 1987A tientallen jaren geleden voor het eerst de hemel verlichtte, bekeken telescopen van overal op de wereld het fenomeen. De buitenste lagen waren als eerste te zien en vervolgens de radioactieve straling, kobalt en ijzer van de kern. Bij de ontploffing van de 1987A namen de onderzoekers ook voor het eerst neutrinodeeltjes waar aan de rand van de explosie. De astronomen dachten toen nog dat ze neutrino's pas over een aantal jaar zouden vinden.

De explosie van de 1987A geeft astronomen dus veel informatie hoe supernova's ontstaan. Door de restanten van de explosie te bekijken met de NuSTAR hebben Boggs en zijn team overblijfselen kunnen zien van titanium-44, een radioactief atoom dat geproduceerd wordt in de kern van de supernova, en na de explosie rond blijft hangen in het universum. De data van de NuSTAR laat zien dat het Titanium-44 met zo'n 2574950 km/u van ons vandaag vliegt. Dat duidt volgens de wetenschappers op het feit dat dit materiaal in een andere richting vliegt dan de compacte kern van de supernova.

Dit is de kern van een geëxplodeerde supernova. Neutrino's die loskomen van het centrum (de blauwe randen) worden geabsorbeerd door het gas van de schokgolf. Zij warmen dit gas op en zorgen uiteindelijk voor de turbulentie. Hieruit ontstaat vervolgens een asymmetrische explosie.

Het onderzoeken van de dynamiek van een ontploffende ster zou ons kunnen helpen bij het oplossen van één van de grootste mysteries binnen de astrofysica, namelijk waarom sommige supernova's andere sterren creëren en andere supernova's zwarte gaten produceren. Wetenschappers ontwikkelen, met dank aan de NuSTAR, een steeds completer en gedetailleerder beeld van het astronomische landschap.