Gek: supernovarestant krimpt deels in

Daniël Dekkers

28-03-2022 15:58:23

supernovarestant

Al eeuwen dijen de overblijfselen van ster Cassiopeia A uit. Nu blijkt een deel van de schokgolf zich te hebben omgedraaid.

Het zijn knallen van ongekende proporties. Als een ster middels een supernova het loodje legt, is de explosie groter en heter dan we ons kunnen voorstellen. Ook zijn de effecten van zo’n explosie nog heel lang te zien. Zo is de nevel die door de geëxplodeerde ster Cassiopeia A is ontstaan al honderden jaren aan het uitdijen. Uit nieuw onderzoek blijkt nu dat een deel van de schokgolf zich weer terugtrekt. Sterrenkundigen van de Vrije Universiteit Amsterdam en Harvard University delen hun ontdekking binnenkort in The Astrophysical Journal.

Lees ook:

Schokgolven

Een supernova ontstaat wanneer een zware ster opgebrand is. De hete bal stort dan onder zijn eigen zwaartekracht in, waarna het materiaal met een enorme klap de ruimte in wordt geslingerd. Dit gebeurde ook met de ster Cassiopeia A. Wetenschappers schatten dat dit hemellichaam zo’n 350 jaar geleden aan zijn einde kwam. Destijds was de knal niet opgevallen omdat hij niet met het blote oog zichtbaar was. Nu wordt hij onder andere onderzocht met de röntgensatelliet IXPE.

Hoewel de explosie lang geleden plaatsvond, kunnen de restanten ervan nog steeds geobserveerd worden. De nevel dijt aldoor langzaam uit. Binnen die stofwolk bevinden zich bovendien twee schokgolven. De eerste kwam tot stand toen de supernova tegen een grote gaswolk aanbotste. Die wolk is afkomstig van de ster zelf. Doordat Cassiopeia A tijdens zijn leven een sterke zonnewind (een stroom geladen deeltjes uit de atmosfeer van de zon) te verduren kreeg, heeft hij veel gas naar buiten geslingerd. Dat gas is als een wolk om de ster blijven hangen. Hier is de supernova vervolgens tegenop geknald.

De tweede schokgolf ontstond als gevolg van de eerste. Na de hitte van de supernova-explosie koelde de overgebleven nevel langzaam af. Door de klap van de eerste golf werd de voorkant van de stofwolk opeens weer warm. De koude achterkant botste vervolgens met de warme voorzijde, waardoor een tweede golfbeweging aan de binnenkant is ontstaan.

Illustratie van de twee schokgolven als gevolg van supernova.

Computermodellen

Tot nu toe niets nieuws. Maar met Cassiopeia A is iets vreemds aan de hand. Hoewel de linkerzijde van de nevel zich aan de regels houdt, gaat aan de rechterzijde de tweede schokgolf terug naar binnen. “Dit gaat tegen al onze modellen in”, vertelt Jacco Vink, universitair hoofddocent aan de Vrije Universiteit en leider van het onderzoek, aan KIJK. “Het is normaal dat de supernova afremt door de golf, maar hij hoeft niet naar binnen te bewegen.” Daar komt nog bij dat de eerste schok, die normaal gesproken afremt door wrijving, aan de rechterkant aan het versnellen is.

Hoewel ze dit niet zagen aankomen, hebben de onderzoekers wel al een mogelijke verklaring voor het fenomeen. “Er zijn eigenlijk twee interpretaties mogelijk”, vertelt Vink. De eerste daarvan is dat er een gat ergens in het materiaal zit dat de schok terug zuigt. Dit vindt de hoofddocent niet aannemelijk. “Het past niet in onze computermodellen en zou ook niet verklaren waarom de eerste golf versnelt.”

James Webb

Dus blijft er nog maar één optie over: een botsing. “Waarschijnlijk was er een ophoping van het omliggende gas”, legt Vink uit. “De schok moet dan eerst heel erg remmen. Hierdoor kon de tweede golf niet verder en heeft hij zich moeten omdraaien.” Toen de eerste schokgolf eenmaal door de verdikking heen was, had hij minder weerstand en versnelde hij dus weer. Dat dit alleen aan de rechterkant gebeurde, betekent dat het gas niet overal even dik was.

Vanwege zijn relatief jonge leeftijd is er veel belangstelling onder sterrenkundigen voor Cassiopeia A. Dat is maar goed ook, anders was dit resultaat nooit boven water gekomen. Zo had Vink negentien jaar aan gegevens nodig om deze conclusie te kunnen trekken. Ook met deze ontdekking is de interesse nog niet weg. Zo staat de James Webb Space Telescope te popelen om ook een kijkje in de supernovaresten te nemen.

Bronnen: Arxiv, NOVA

Beeld: NASA/JPL-Caltech, J. Vink/astronomie.nl

Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK! 



Podcast KIJK en luister via JUKE







Meer Nieuws

NIEUW!

Haal nu de nieuwste KIJK in huis