Eerder dit jaar zagen astronomen een nova-explosie van het oppervlak van een witte dwergster in het systeem RS Ophiuchi schieten. RS Ophiuchi, gelegen op 5000 lichtjaar van de aarde, bestaat uit een witte dwerg en een rode gigantische ster die in een baan om de aarde is opgesloten - de witte dwerg draait mogelijk in een baan rond de envelop van de rode reus. Maar deze nova was slechts de smaak van wat komen gaat. De witte dwerg trekt materiaal weg van de rode reus en zal uiteindelijk genoeg massa verzamelen om als een supernova te exploderen.
Op 12 februari 2006 zagen skygazers een nova die verscheen toen een vage ster dramatisch oplichtte en zichtbaar werd voor het blote oog. De oorzaak van de opheldering was een thermonucleaire explosie die de buitenste lagen van een witte dwergster afschoot terwijl de kern ongedeerd bleef.
"Deze nova was opwindender voor astronomen dan welk vuurwerk dan ook", zegt Jennifer Sokoloski (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics), hoofdauteur van een paper dat morgen verschijnt in het tijdschrift Nature.
Toch was de uitbarsting minuscuul in vergelijking met wat er gaat komen. Astronomen voorspellen dat de ster in kwestie in de verre toekomst mogelijk met geweld zal exploderen als een supernova, zichzelf uit elkaar scheurt en zijn gasvormige resten over de ruimte verspreidt. Soortgelijke explosies zijn helder genoeg om te worden gezien over miljarden lichtjaar ruimte. Dit nabije systeem in de Melkweg biedt astronomen een unieke kans om hun fysieke begrip van één type zeldzaam sterrenstelsel te verfijnen dat zulke krachtige ontploffingen kan genereren.
"Astronomen gebruiken zulke supernova's om de uitdijing van het heelal te meten, dus het is belangrijk voor ons om te begrijpen hoe de sterrenstelsels die deze explosies veroorzaken, evolueren voordat ze ten onder gaan", zei Sokoloski.
Het bestudeerde zonnestelsel, RS Ophiuchi, bevindt zich op ongeveer 5000 lichtjaar van de aarde in de richting van het sterrenbeeld Ophiuchus. RS Ophiuchi bestaat uit een dichte, witte dwergster (een stellaire kern ter grootte van de aarde maar met meer massa dan de zon) en een opgeblazen rode reuzenster. De rode reusachtige metgezel zendt een stellaire wind uit die materiaal op de witte dwerg morst. Als er genoeg van dat materiaal is verzameld, zeggen theoretici, vindt er een gigantische thermonucleaire explosie plaats.
Interessant is dat de witte dwergster in de verlengde gasomhulling van zijn metgezel draait. Het materiaal dat tijdens de nova uit de witte dwerg wordt uitgestoten, ploegt in dit omringende materiaal, waardoor een schokgolf ontstaat die zowel gas verwarmt om energetische röntgenstralen uit te zenden als elektronen versnelt om radiogolven uit te zenden.
"Wat we konden afleiden uit de röntgengegevens, konden we in beeld brengen met de radiotelescopen", legt Michael Rupen (National Radio Astronomy Observatory) uit, die RS Ophiuchi bestudeerde met behulp van de Very Long Baseline Array van de National Science Foundation.
Met behulp van satellieten en telescopen op de grond bestudeerden onafhankelijke teams RS Ophiuchi op meerdere golflengten. Uit hun observaties bleek dat de explosie complexer was dan wetenschappers doorgaans aannamen. Standaard computermodellen veronderstellen een sferische explosie waarbij materie gelijkmatig in alle richtingen wordt uitgeworpen. Waarnemingen van RS Ophiuchi toonden bewijs voor twee tegengestelde materiestralen en een mogelijke ringachtige structuur.
"De radiobeelden vertegenwoordigen de eerste keer dat we ooit de geboorte van een jet in een wit dwergsysteem hebben gezien", zei Rupen. "We zien letterlijk dat de jet 'aangaat'."
Systemen zoals RS Ophiuchi kunnen uiteindelijk een veel krachtigere explosie veroorzaken - een supernova - wanneer de witte dwerg voldoende massa verzamelt om hem in te laten storten en met geweld te laten ontploffen. Omdat dergelijke supernova-explosies (door astronomen Type 1a supernovae genoemd) allemaal worden veroorzaakt wanneer de witte dwerg dezelfde massa bereikt, wordt aangenomen dat ze bijna identiek zijn in hun intrinsieke helderheid. Dit maakt ze uitermate waardevol als "standaardkaarsen" voor het meten van afstanden in het universum.
Met de Rossi X-ray Timing Explorer berekenden de wetenschappers dat de massa van de witte dwerg bijna 1,4 keer zo groot is als die van de zon - bijna net zo massief als een witte dwerg kan worden voordat hij instort.
'Op een dag zal RS Ophiuchi exploderen. Wat er in februari gebeurde, was slechts een kleine hapering - een voorloper van grotere dingen die komen gaan ', zei Koji Mukai (NASA Goddard Space Flight Center), co-auteur van het Nature-rapport.
Auteurs op het Nature-artikel waren Sokoloski, Gerardo Luna van het Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Mukai en Scott Kenyon van het Center.
De Rossi X-ray Timing Explorer wordt beheerd door NASA Goddard. De Very Long Baseline Array is een instrument van de National Radio Astronomy Observatory, een faciliteit van de National Science Foundation die wordt beheerd in samenwerking met Associated Universities, Inc.
Het Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA), met hoofdkantoor in Cambridge, Massachusetts, is een gezamenlijke samenwerking tussen het Smithsonian Astrophysical Observatory en het Harvard College Observatory. CfA-wetenschappers, georganiseerd in zes onderzoeksdivisies, bestuderen de oorsprong, evolutie en het uiteindelijke lot van het universum.
Oorspronkelijke bron: CfA News Release
