Een wereldwijd onderzoeksteam, onder leiding van astronomen van de Universiteit van Californië te Santa Barbara (UCSB), heeft het eerste overtuigende bewijs gevonden voor een type supernova-explosie dat al veertig jaar geleden op theoretische gronden is voorspeld: een ‘elektronenvangst-supernova’.
Supernova’s van dit type worden in verband gebracht met zogeheten SAGB-sterrren, een zeldzame klasse van zware sterren.
De ontdekking geeft meer inzicht in de supernova die in het jaar 1054 drie weken lang bij daglicht te zien was (Nature Astronomy).
De nieuwe klasse van een supernova-explosies is een lichtere variant van de explosies die sterren van meer dan tien zonsmassa’s ondergaan.
Deze sterren zetten door middel van kernfusie in hoog tempo lichte elementen om in zwaardere, totdat hun kernen geheel uit ijzer bestaan en vervolgens ineenstorten tot een zwart gat of een neutronenster.
In sterren die net iets lichter zijn dan tien zonsmassa’s hebben niet genoeg massa om een ijzerkern te vormen.
Bij hen stoppen de fusiereacties al zodra hun kernen uit zuurstof, neon en magnesium bestaan.
Wanneer dat gebeurt, wordt een deel van de elektronen in kern van de ster ‘ingevangen’ door hun atoomkernen.
Door het verdwijnen van de elektronen bezwijkt de kern van de ster onder zijn eigen gewicht en volgt er een relatief zwakke supernova-explosie.
Het bestaan van dit soort supernova’s werd in 1980 voorspeld door de Japanse astronoom Ken’ichi Nomoto en anderen.
Mettertijd zijn ook voorspellingen gedaan van hoe de SAGB-sterren die uiteindelijk zo’n supernova-explosie ondergaan eruit zouden moeten zien.
Deze zware sterren zouden al vóór de explosie veel massa moeten verliezen en een ongewone chemische samenstelling moeten vertonen.
En de uiteindelijke supernova-explosie zou relatief weinig radioactief ‘puin’ moeten achterlaten.
Dit laatste is daadwerkelijk waargenomen bij een supernova die in 2018 te zien was in het 31 miljoen lichtjaar verre sterrenstelsel NGC 2146.
En Daichi Hiramatsu van de UCSB en zijn collega’s hebben op oude opnamen van de Hubble-ruimtetelescoop nu ook de waarschijnlijke voorganger van de toenmalige supernova-explosie opgespoord: een ster die sterke overeenkomsten vertoont met een SAGB-ster.
Het nieuwe onderzoek versterkt het al bestaande vermoeden dat ook de supernova-explosie van 1054, waarvan het restant bekendstaat als de Krabnevel, een elektronenvangst-supernova was.
Het verklaart ook waarom deze supernova wat helderder was dan de theoretische modellen voorspelden: zijn helderheid werd vermoedelijk versterkt doordat het puin van de supernova in botsing kwam met materiaal dat voordien al door de oorspronkelijke ster was uitgestoten, net zoals dat bij de supernova van 2018 lijkt te zijn gebeurd. (EE)
(Image Credit: NASA/STSCI/J. DEPASQUALE; LAS CUMBRES OBSERVATORY)
