Niet alle supernova's zijn gelijk geschapen, vinden astronomen. Maar nu lijkt er een derde te zijn.
"De supernova-explosie is de meest energieke en briljante gebeurtenis die in het universum plaatsvindt", zegt Dae-Sik Moon van de Universiteit van Toronto, en maakt deel uit van een team dat hun bevindingen deze week in Nature publiceert. 'Het is rijk aan informatie, niet alleen over hoe sterren sterven, maar ook om de oorsprong van het leven en de uitbreiding van het universum te begrijpen. Maar deze is verrassend anders. '
De eerste twee soorten supernova zijn ofwel hete, jonge reuzen die in een gewelddadige vertoning uitgaan terwijl ze onder hun eigen gewicht instorten, of oude, dichte witte dwergen die opblazen in een thermonucleaire explosie.
Witte dwergsterren bestaan voornamelijk uit koolstof en zuurstof, en hoewel de supernova, SN2005E, afkomstig lijkt te zijn van een wit dwergsysteem, is hij verstoken van koolstof en zuurstof en is hij rijk aan helium.
SN2005E werd voor het eerst gezien op 13 januari 2005 in het nabijgelegen sterrenstelsel NGC1032, en sindsdien hebben wetenschappers er verschillende waarnemingen van gedaan met behulp van verschillende telescopen.
Enerzijds was de hoeveelheid materiaal die door de supernova naar buiten werd geslingerd, te klein om afkomstig te zijn van een exploderende reus. Bovendien impliceerde de locatie, ver van de drukke knooppunten waar nieuwe sterren ontstaan, dat het een oudere ster was die de tijd had gehad om weg te dwalen van zijn geboorteplaats. Aan de andere kant kwam de chemische samenstelling niet overeen met die van het tweede type.
"Het was duidelijk", zei hoofdauteur Hagai Perets van het Weizmann Institute in Israël en het Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, "dat we een nieuw type supernova zagen."
SN 2005E had ongebruikelijk hoge niveaus van de elementen calcium en titanium, die het product zijn van een nucleaire reactie waarbij helium betrokken is, in plaats van koolstof en zuurstof.
"We hebben nog nooit zo'n spectrum gezien", zegt Paolo Mazzali van het Max-Planck Institute for Astrophysics. 'Zodra de ontvangende ster een bepaalde hoeveelheid heeft verzameld, begint het helium explosief te branden. De unieke processen die bij deze explosies bepaalde chemische elementen produceren, zouden enkele van de puzzels met betrekking tot chemische verrijking kunnen oplossen. Dit zou bijvoorbeeld de belangrijkste bron van titanium kunnen zijn. '
Computersimulaties om te zien wat voor soort proces een dergelijk resultaat had kunnen opleveren, suggereren dat er een paar witte dwergen bij betrokken zijn; een van hen steelt helium van de ander. Wanneer de heliumbelasting van de diefster voorbij een bepaald punt stijgt, vindt de explosie plaats.
"De donorster is waarschijnlijk volledig vernietigd tijdens het proces, maar we zijn niet helemaal zeker van het lot van de diefster", zei teamlid Avishay Gal-Yam.
In feite zeggen de astronomen dat deze relatief zwakke explosies misschien niet zo zeldzaam zijn.
Alex Filippenko van UC Berkeley-professor en collega Dovi Poznanski, beiden onderdeel van het team dat SN 2005E bestudeert, meldde afgelopen november een andere supernova, SN 2002bj, die volgens hen explodeerde door een soortgelijk mechanisme: ontsteking van een heliumlaag op een witte dwerg.
"SN 2002bj lijkt aantoonbaar op SN 2005E, maar heeft ook enkele duidelijke waarnemingsverschillen", zei Filippenko. 'Waarschijnlijk was het een witte dwerg die helium ophaalt van een metgezelster, hoewel de details van de explosie anders lijken te zijn omdat de spectra en lichtkrommen verschillen.'
Maar dit nieuwe type supernova zou enkele raadselachtige verschijnselen in het universum kunnen verklaren. Zo zijn bijna alle elementen die zwaarder zijn dan waterstof en helium gecreëerd en verspreid door supernova's; het nieuwe type zou kunnen helpen de prevalentie van calcium in zowel het heelal als in ons lichaam te verklaren.
Het kan ook verantwoordelijk zijn voor waargenomen concentraties van deeltjes die positronen worden genoemd in het centrum van ons sterrenstelsel. Positronen zijn identiek aan elektronen, maar met een tegengestelde lading, en sommigen veronderstellen dat het verval van nog niet eerder geziene 'donkere materie'-deeltjes verantwoordelijk kan zijn voor hun aanwezigheid. Maar een van de producten van de nieuwe supernova is een radioactieve vorm van titanium die, naarmate het vervalt, positronen afgeeft.
"Donkere materie kan al dan niet bestaan", zei Gal-Yam, "maar deze positronen worden misschien net zo gemakkelijk verklaard door het derde type supernova."
Andere onderzoekers zijn onder meer: Iair Arcavi en Michael Kiewe van de Faculteit der Natuurkunde van het Weizmann Institute, astronomen van de Scuola Normale Superiore, Pisa en INAF / Padova Observatory in Italië, prof. David Arnett van de Universiteit van Arizona en onderzoekers uit de hele VS , Canada, Chili en het VK.
Originele publicaties:
H.B. Perets, A. Gal-Yam, P. Mazzali et al., "Een nieuw type stellaire explosie van een heliumrijke voorloper", Nature, 20 mei 2010.
A. Mazzali, E. O. Ofek, et al., "Supernova 2007bi was een supernova-explosie met paarinstabiliteit", Nature, Vol. 462, p. 624-627, 3 december 2009.
Bronnen: Max Planck Institute, EurekAlert, Weisman Institute EurekAlert
