Astronomen hebben een nieuwe soort supernova ontdekt. Deze explosie ontstond door een botsing tussen een zware ster en een object in de buurt, mogelijk een neutronenster of zwart gat.
Astronomen hebben een nieuwe soort supernova gezien, in een sterrenstelsel 500 miljoen lichtjaar van ons vandaan. Dit type heet een merger-triggered core collapse supernova, oftewel een kerninstortingssupernova geactiveerd door een botsing. Hoewel daar al lange tijd theorieën over bestaan, was een dergelijke supernova nog niet eerder gezien.
Het meest voorkomende type supernova is een core-collapse-supernova (een kerninstortingssupernova). Daarbij stort een zware ster die niet genoeg brandstof meer heeft – zoals de naam al doet vermoeden – letterlijk in onder invloed van haar eigen gewicht. Dit gaat gepaard met een enorme explosie, waarbij zo’n grote hoeveelheid licht vrijkomt dat die zelfs hier op aarde gezien kan worden.
‘Een core-collapse-supernova is een ster die sterft van ouderdom’, zegt Dillon Dong, eerste auteur van het Science-artikel over de ontdekking en promovendus in de astronomie aan Caltech. ‘Wij hebben ontdekt dat zware sterren ook veel eerder kunnen sterven.’
Terug in de tijd
De ontdekking is gedaan op basis van meetgegevens van de Very Large Array (VLA), een astronomisch observatorium in New Mexico dat in 2017 begon met het in kaart brengen van bijna de volledige hemel. De wetenschappers doorzochten alle VLA-meetgegevens van 2017 en 2018, op zoek naar objecten die heldere radiostraling uitstoten en die eerder niet waren gezien.
Er was één uitbarsting van straling die duidelijk helderder was dan de rest; een bron met de naam J121001+495647. Vervolgonderzoeken wezen uit dat er in 2014 op precies die plek ook een uitbarsting van gammastralen was geobserveerd.
Serie explosies
Deze twee observaties bleken geen toeval. Nauwkeurige berekeningen wijzen er namelijk op dat de bron van de explosies een zware ster was die een koppel vormde met een veel compacter object, mogelijk een neutronenster of een zwart gat. Waarschijnlijk is dit object eeuwen geleden in deze zware ster gevallen. Daarbij kwam plasma vrij, dat een schil van materie om het object vormde.
‘Vergelijk het met een enorm zware steen die in water valt’, legt Dong uit. ‘Daarbij ontstaan golven en het water zal naar buiten worden gestuwd. Precies hetzelfde gebeurde met het materiaal in deze ster.’
Uiteindelijk zorgde dit object voor een verstoring in de kern van de zware ster. Daarbij werd de enorme hoeveelheid gammastraling uitgestoten die in 2014 werd geregistreerd. Ten slotte ontplofte de hele ster, waarbij een schokgolf dwars door de plasmaschil heen ging. Dit resulteerde in de radiogolven die in 2017 en 2018 door de Very Large Array zijn opgevangen, en die Dong en collega’s ertoe brachten deze explosie aan een nader onderzoek te onderwerpen.
