Astronomen vinden derde type supernova

supernova SN 2018zd
Een kleurencompositie opname van SN 2018zd, de heldere stip rechts van het centrum en zijn sterrenstelsel NGC 2146. Credit: NASA/STScI/J. DePasquale; Las Cumbres Observatory

De voormalige ster SN 2018zd is mogelijk van binnenuit ingestort toen zijn elektronen door neon werden opgeslokt.

Een team van astronomen heeft vermoedelijk een supernova gevonden die volgens hen ontstond nadat de elektronen van de ster waren verteerd door andere elementen in de kern. Dat zou van de supernova een “elektronenvangst”-supernova hebben gemaakt. Dit is een theoretisch type stellaire explosie die 40 jaar geleden voor het eerst werd voorgesteld. Het is misschien niet de eerste van deze zeldzame explosies die voor mensen is gedocumenteerd: de beroemde supernova die op 4 juli 1054 door Chinese astronomen is vastgelegd kan ook een supernova zijn geweest die elektronen heeft ingevangen, aldus de astronomen.

Supernova’s zijn de heldere naslepen van de dood van zware sterren. We nemen maar twee soorten supernova’s waar. Als deze laatste waarneming correct is, zal het de eerste keer zijn dat een derde type supernova wordt gedocumenteerd. De twee bekende  soorten supernova’s zijn Type Ia (als een kleine, koele en zeer dichte ster in een baan om een andere ster het einde van zijn leven bereikt en explodeert) en Type II (wanneer een massieve ster zonder brandstof komt te zitten en instort onder zijn eigen zwaartekracht. Het onderzoeksteam beschreef de recente supernova, SN 2018zd, in een artikel dat deze week in Nature Astronomy is gepubliceerd. Ze geven aan dat de omstandigheden zich tussen de twee al eerder bekende soorten supernova’s liggen waardoor het theoretisch het derde type supernova is.

De ster had precies de juiste maat, niet te groot of te klein, om dit soort explosies te veroorzaken. De massa is niet licht genoeg om de buitenste omhulling te verliezen en een witte dwerg achter te laten of zwaar genoeg om samen te smelten tot ijzer in de kern en te exploderen als een normale supernova. Deze supernova was precies goed voor neon en magnesium om elektronen op te vangen om hun protonen om te zetten in neutronen waardoor de kerndruk wordt verlaagd en een “elektroneninvang”-supernova wordt opgewekt.

Met andere woorden, SN 2018zd had de juiste massa die zijn specifieke ondergang voorspelde. Astronomen verwachten dat “elektronen invang”-supernova’s zes specifieke kenmerken hebben en SN 2018zd heeft ze alle zes. Die kenmerken omvatten specifieke chemische, massa en radioactieve signaturen.

Belangrijk is dat het niet voor het eerst is dat een dergelijke supernova is gezien door mensen. Op 4 juli 1054 beschreven Chinese astronomen een gastster in de hemel die zo helder was dat ze hem gedurende meer dan drie weken ook overdag konden zien. Deze wetenschappers waren getuige van het ontstaan van wat we nu de Krabnevel noemen, het overblijfsel van een massieve supernova op 6500 lichtjaar afstand van de Aarde. Het onderzoeksteam zegt dat de Krabnevel ook een elektronen invang-supernova was. Ze baseren dit op enkele ongewone kenmerken van de supernovarestant: die is niet erg energetisch, stootte niet veel massa uit, had een ongebruikelijke chemische samenstelling, allemaal kenmerken die vergelijkbaar zijn met SN 2018zd.

Compositieopname van de Krabnevel
Een compositieopname uit 2018 van de Krabnevel. De opname is samengesteld uit data van de Chandra röntgentelescoop, de Hubble Space Telescope en de Spitzer Space Telescope. Credit: röntgen: NASA/CXC/SAO; Optisch: NASA/STScI; Infrarood: NASA-JPL-Caltech

SN 2018zd zal vermoedelijk niet de laatste elektroneninvang-supernova zijn. De wetenschappers van het Supernova Key Project bestuderen nog steeds overblijfselen van geëxplodeerde sterren en ze zijn er van overtuigd dat ze nog meer bijzonderheden gaan vinden.

 

Eerste publicatie: 30 juni 2021
Bron: diverse persberichten