Onder Japanse leiding hebben astronomen voor het eerst een supernova ontdekt die ongeveer een jaar na zijn explosie weer opleefde op millimetergolflengten.
Waarnemingen met de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) laten zien dat de zware ster ongeveer 1500 jaar vóór de explosie een groot deel van zijn buitenlagen is verloren (The Astrophysical Journal Letters).
Zware sterren sluiten hun bestaan af met een catastrofale supernova-explosie. Maar de manier waarop ze naar hun einde toe evolueren varieert van ster tot ster.
Een van de factoren die daarbij een rol kan spelen is de interactie met een begeleidende ster. De meeste zware sterren maken namelijk deel uit van een dubbelster.
In zo’n dubbelstersysteem kan de ene ster het buitenste omhulsel van de andere ster ‘afsnoepen’.
Een deel van het gestolen gas wordt daarbij de omgeving in geslingerd en vormt zo een circumstellair medium.
Naar astronomische maatstaven voltrekt dit proces zich heel snel, waardoor de kans klein is dat je het als astronoom ‘live’ kunt waarnemen.
In plaats daarvan proberen astronomen het proces te onderzoeken door de eigenschappen ervan te diagnosticeren, zoals de hoeveelheid en de verdeling van het circumstellaire medium dat door de interactie met de begeleidende ster ontstaat.
En dat is precies wat een team onder leiding van Keiichi Maeda (Universiteit van Kyoto) en Tomonari Michiyama (Universiteit van Osaka) heeft gedaan.
Bij een supernova-explosie verspreiden de ‘brokstukken’ van de ontplofte ster zich met snelheden tot tien procent van de lichtsnelheid over de omgeving.
Deze zogeheten ejecta komen vervolgens in botsing met het circumstellaire medium, waardoor synchrotronstraling op radiogolflengten ontstaat.
Door de eigenschappen van deze straling te onderzoeken, is het mogelijk om de verdeling van het circumstellaire medium in kaart te brengen.
En daaruit kan dan weer worden afgeleid hoeveel massa de stervende zware ster voor zijn uiteindelijk explosie is kwijtgeraakt. Voor hun onderzoek hebben de astronomen supernova SN 2018ivc, die zich afspeelde in het bekende spiraalstelsel M77, een paar jaar lang gevolgd met de ALMA-radiotelescoop.
Op millimetergolflengten nam de helderheid van deze supernova tot ongeveer tweehonderd dagen na de explosie snel af, maar ruim duizend dagen later zagen de astronomen hem opeens weer opleven – een verschijnsel dat wel eens eerder was waargenomen, maar toen steeds op centimetergolflengten.
Op de millimeter-golflengten van ALMA konden de astronomen een veel duidelijker beeld krijgen van de onmiddellijke omgeving van de ontplofte ster.
Zo werd op ongeveer een tiende lichtjaar afstand daarvan een dicht circumstellair medium gedetecteerd.
De ejecta van de supernova kwamen uiteindelijk in botsing met dit materiaal, maar hadden het na tweehonderd dagen nog niet bereikt.
Met behulp van de latere ALMA-waarnemingen kon het resultaat van de botsing nader worden gekwantificeerd door modelberekeningen van het verschijnsel te doen en de intensiteit van de waargenomen synchrotronstraling te vergelijken met de modelvoorspellingen.
En dat bracht de astronomen tot de conclusie dat een groot deel van het circumstellaire medium te danken was aan de interactie met een begeleidende ster, die ongeveer 1500 jaar vóór de supernova-explosie moet hebben plaatsgevonden. (EE)
(Image Credit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), K. Maeda et al.)
