Blijkbaar werken niet alle supernova's. Astronomen weten niet zeker hoeveel van deze wezens die dood zouden moeten gaan op de loer liggen in de interstellaire diepten, maar met recente simulaties maken wetenschappers een lijst met hun veelbetekenende handtekeningen zodat toekomstige onderzoeken ze mogelijk kunnen opsporen.
Sterren sterven (zoals in, eigenlijk helemaal dood) op verschillende prachtige manieren. Vooral een manier is hartverscheurend. Wanneer twee sterren samen worden geboren, zal een van de twee natuurlijk een beetje groter zijn dan de andere, vanwege een volledige willekeurige kans. Grotere sterren smelten waterstof sneller, zodat ze hun levenscyclus sneller doorlopen: hoofdverbranding waterstofverbranding, ballonvaren rode reus, furieuze heliumverbranding, prachtige planetaire nevel en witte dwerg pensionering.
De metgezel van de grotere ster kijkt toe hoe dit hele proces zich ontvouwt voordat het uiteindelijk in de voetsporen treedt van zijn stellaire broer of zus. Maar tegen de tijd dat de tweede, kleinere ster zelf opzwelt naar het rode gigantische stadium, gaat de situatie soms gevaarlijk mis. In een baan om de nu smeulende witte dwerg die ooit een volwaardige ster was, kan materiaal van de metgezel op het oppervlak terechtkomen en een dikke heliumatmosfeer opbouwen.
De witte dwerg bevindt zich aan de rand van een kwantummes, ondersteund door een kracht die bekend staat als degeneratiedruk. Het enige dat verhindert dat het verder instort, is de lage massa. Nog meer en de weegschaal wordt ongunstig gekanteld ... en dat is precies wat er gebeurt als het materiaal van een metgezel naar het oppervlak zuigt. Zodra de witte dwerg een bepaalde kritische drempel bereikt, beginnen de koolstof en zuurstof van zijn lichaam te smelten in een op hol geslagen ontploffingssequentie, waarbij al die opgekropte potentiële energie in één woedende explosie vrijkomt.
Behalve wanneer dat niet het geval is.
Om redenen die astronomen niet volledig begrijpen, resulteert niet elke geactiveerde explosie in een grote plons. Misschien neemt het omhullende vlamfront in de beginfase de witte dwerg niet helemaal op. Misschien verzamelt zich genoeg materiaal om iets interessants te laten gebeuren, maar meer niet. Misschien leiden sterke magnetische velden op het laatste moment energie weg.
Ongeacht de methode echter, er komen niet genoeg energieën vrij om de witte dwerg volledig uit elkaar te scheuren, waardoor er iets overblijft dat had moeten sterven: een zombie.
Deze zombiesterren leiden een eigenaardig leven ... of beter gezegd, onlevens. Ze zijn gloeiend heet, nog steeds smartend van de bijna-supernova boo-boo die ze hebben geleden. Geen grote verrassing gezien de opperste energieën die werden losgelaten tijdens zelfs een afgebroken poging tot ontploffing. Bovendien zijn ze vrij klein, verliezen ze het grootste deel van hun massa door de gewelddadige uitbarsting en laten ze een achterwerk achter dat varieert van de massa van de zon tot slechts een tiende daarvan.
Na verloop van tijd koelen ze echter af. Als er voldoende tijd is verstreken (hoe lang precies afhangt van hun massa, maar het is meestal een paar miljoen jaar), zien ze er niet meer uit van een typische witte dwerg. En tenzij een baangenoot blijft, waardoor de massa kan worden geschat, zien de zombies er… normaal uit.
Dus hoe kies je ze uit?
Het is moeilijk om de mislukte supernova's te zien die naar zombiesterren leiden, bekend onder de term Type 1ax, omdat ze veel minder helder zijn dan hun volledig explosieve neven (om voor de hand liggende redenen). Ze werden pas voor het eerst gezien in 2002 (in de typische astronomische geest van "hey, dat ding ziet er raar uit") en sindsdien hebben we slechts ongeveer 50 voorbeelden verzameld. Op basis van de magere gegevens die we hebben, leidt overal van 5 tot 30% van alle Type 1a-supernova's (het soort waarbij een witte dwerg tot ontploffing komt door de atmosfeer van een metgezel op te eten) tot een zombie-ster.
In zeldzame gevallen kunnen we dus de voor-en-na fotograferen en de geboorte van een zombie vangen. Maar is er een manier om de zombiesterren zelf te vinden, lang na hun woeste formatie?
Intrigerend ja.
De sleutel is een combinatie van hun initiële warmte en hun mix van zware elementen. Meestal is een witte dwerg bijna volledig koolstof en zuurstof. Maar tijdens de ontploffing smelten die elementen samen tot veel zwaardere dingen.
Aanvankelijk zullen die zware elementen gewoon rond het grootste deel van de zombie zweven, naast al het ongezuiverde koolstof en zuurstof, en alle straling die probeert te ontsnappen uit het hete interieur. Maar verschillende elementen reageren op verschillende manieren op straling. Door een proces dat op magische wijze bekend staat alsstralende levitatiesommige elementen kunnen zich naar de oppervlakte banen, gesteund door de constante druk van de inwendige straling.
Eenmaal aan de oppervlakte veranderen ze subtiel de lichte vingerafdruk van de ster, waardoor het spectrum verandert. Volgens recente simulaties zijn de ijzergroepelementen van ijzer, ruthenium, osmium en hassium bijzonder productief op de oppervlakken van deze zombies.
Dus als je naar een witte dwerg kijkt, en het lijkt een beetje ... metaalachtig ... naar jouw smaak, staar je misschien in het gezicht van een zombie.
Lees meer: "De evolutie en het uiterlijk van Type Iax postgeneratorsterren op lange termijn"
