"Het leven bestaat vanwege supernova's", zegt Steve Howell, projectwetenschapper voor NASA's Kepler- en K2-missies bij NASA's Ames Research Center. 'Alle zware elementen in het universum zijn afkomstig van supernova-explosies. Al het zilver, nikkel en koper in de aarde en zelfs in ons lichaam kwam bijvoorbeeld van de explosieve doodsstrijd van sterren. '
Een glimp van een supernova-explosie is dus van groot belang voor astronomen. Het is een kans om de creatie en verspreiding van de levensreddende elementen zelf te bestuderen. Een beter begrip van supernova's zal leiden tot een beter begrip van de oorsprong van het leven.
Sterren zijn evenwichtsoefeningen. Ze zijn een strijd tussen de druk om uit te zetten, veroorzaakt door de fusie in de ster, en de zwaartekrachtdrang om in te storten, veroorzaakt door hun eigen enorme massa. Als de kern van een ster geen brandstof meer heeft, stort de ster in op zichzelf. Dan is er een enorme explosie, die we een supernova noemen. En alleen hele grote sterren kunnen supernova's worden.
De briljante flitsen die supernova's vergezellen, worden shock-breakouts genoemd. Deze gebeurtenissen duren slechts ongeveer 20 minuten, een oneindig kleine hoeveelheid tijd voor een object dat miljarden jaren kan schijnen. Maar toen Kepler in 2011 twee van deze gebeurtenissen vastlegde, was het meer dan alleen maar geluk.
Peter Garnavich is professor astrofysica aan de Universiteit van Notre Dame. Hij leidde een internationaal team dat het licht van 500 sterrenstelsels analyseerde, dat elke 30 minuten gedurende een periode van 3 jaar door Kepler werd vastgelegd. Ze doorzochten ongeveer 50 biljoen sterren en probeerden er een te vangen terwijl hij stierf als een supernova. Slechts een fractie van de sterren is groot genoeg om als supernovae te exploderen, dus het team had hun werk voor ze uitgeknipt.
"Om iets te zien dat op tijdschaal van minuten gebeurt, zoals een schokpoging, wil je dat een camera de lucht continu in de gaten houdt", zegt Garnavich. "Je weet niet wanneer een supernova gaat afgaan, en dankzij de waakzaamheid van Kepler konden we getuige zijn toen de explosie begon."
In 2011 ving Kepler twee gigantische sterren toen ze hun supernova-dood stierven. Genaamd KSN 2011a en KSN 2011d, de twee rode superreuzen waren respectievelijk 300 keer en 500 keer zo groot als onze zon. 2011a was 700 miljoen lichtjaar verwijderd van de aarde en 2011d was 1,2 miljard lichtjaar verwijderd.
Het intrigerende deel van de twee supernova's is het verschil tussen beide; één had een zichtbare shock-uitbraak en één niet. Dit was een raadsel, omdat in andere opzichten beide supernova's zich gedroegen zoals de theorie had voorspeld. Het team denkt dat de kleinste van de twee, KSN 2011a, mogelijk is omringd door voldoende gas om de schokuitbraak te maskeren.
Het Kepler-ruimtevaartuig staat bekend om het zoeken en ontdekken van extrasolaire planeten. Maar toen sommige componenten aan boord van Kepler in 2013 faalden, werd de missie opnieuw uitgebracht als de K2-missie. "Terwijl Kepler de deur opende bij het observeren van de ontwikkeling van deze spectaculaire gebeurtenissen, zal K2 het wijd open duwen en nog tientallen supernova's observeren", zegt Tom Barclay, senior onderzoeker en directeur van het Kepler en K2 gastwaarnemersbureau bij Ames. "Deze resultaten zijn een prikkelende inleiding op wat er van K2 komt!"
(Voor een briljante en gedetailleerde kijk op de levenscyclus van sterren, raad ik "The Life and Death of Stars" van Kenneth R. Lang aan.)
