Webb ziet stofreservoirs in twee Type IIP supernovae
De stofreservoirs die zijn waargenomen in twee type IIP supernova’s, SN 2004et en SN 2017eaw, beide in het middelgrote, face-on spiraalstelsel NGC 6946 op ongeveer 2 miljoen lichtjaar afstand, worden door middel van straling verhit tot 100 – 150 Kelvin door voortdurende schokinteractie met het circumstellaire gas.
Stof is een bouwsteen voor veel dingen in ons heelal en voor planeten in het bijzonder.
Waar dat stof vandaan komt houdt astronomen al tientallen jaren bezig. Een belangrijke bron van kosmisch stof zouden supernova’s kunnen zijn – nadat een stervende ster explodeert zet het overgebleven gas uit en koelt af om stof te creëren.
Direct bewijs voor dit fenomeen is tot nu toe gering, met onze capaciteiten die ons alleen in staat stellen om de stofpopulatie te bestuderen in één relatief nabije supernova tot nu toe – SN 1987A, 170.000 lichtjaar verwijderd van de Aarde.
Als het gas voldoende afkoelt om stof te vormen is dat stof alleen detecteerbaar bij mid-infrarode golflengtes, mits je voldoende gevoeligheid hebt.
Voor supernovae die verder weg zijn dan SN 1987A zoals SN 204et en SN 2017eaw, beide in NGC 6946, kan die combinatie van golflengtedekking en uitstekende gevoeligheid alleen worden verkregen met het MIRI-instrument van de Webb Space Telescope.
De Webb-waarnemingen zijn de eerste doorbraak in de studie van stofproductie door supernova’s sinds de detectie van nieuw gevormd stof in SN 1987A met de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) bijna 10 jaar geleden.
Een ander bijzonder intrigerend resultaat van het nieuwe onderzoek is niet alleen de detectie van stof maar ook de hoeveelheid stof die in dit vroege stadium van leven van de supernova is gedetecteerd.
In SN 2004et vonden de onderzoekers meer dan 5000 aardmassa’s aan stof.
Als je kijkt naar de berekening van hoeveel stof men vooral in SN 2004et ziet dan is dat vergelijkbaar met de metingen in SN 1987A en het is slechts een fractie van de leeftijd. Het is de hoogste stofmassa die in supernova’s is gevonden sinds 1987A.
Hoewel astronomen hebben bevestigd dat supernova’s stof produceren is de vraag blijven hangen hoeveel van dat stof de interne schokken die na de explosie weerkaatsen, kan overleven.
Het zien van deze hoeveelheid stof in dit stadium van de levensduur van SN 2004et en SN 2017eaw suggereert dat stof de schokgolf kan overleven – bewijs dat supernova’s toch echt belangrijke stoffabrieken zijn.
Er is een groeiende opwinding om te begrijpen wat dit stof ook impliceert over de kern van de ontplofte ster.
De resultaten van het onderzoek zijn in de Monthly Notices of the Royal Astronomical Society gepubliceerd.
Artikel: Melissa Shahbandeh et al. 2023. JWST observations of dust reservoirs in type IIP supernovae 2004et and 2017eaw. MNRAS 523 (4): 6048-6060; doi: 10.1093/mnras/stad1681
Eerste publicatie: 8 juli 2023
Bron: sci-news
