Astronomen hebben een sterontploffing gezien die steeds opnieuw oplicht. Dat wijst erop dat deze ontploffing een compact object heeft voortgebracht, zoals een zwart gat of een neutronenster.
Mogelijk zijn we getuige geweest van hoe een stervende ster een zwart gat of neutronenster voortbrengt. Dat vermoeden astronomen die een ritmisch oplichtende supernova hebben gezien.
Als een ster geen brandstof meer beschikbaar heeft voor de kernfusie die hem in leven houdt, ondergaat hij een supernova-explosie. De ster implodeert dan en slingert vervolgens materiaal de ruimte in. Dat gaat gepaard met een heldere ontploffing.
Gaan we buitenaards leven ontdekken op ijsmanen?
De ruimtevaartorganisaties NASA en ESA spenderen momenteel miljarden aan missies naar de ijsmanen rond de planeten Jupiter en Saturnus.
Extreem zware supernova’s kunnen leiden tot de geboorte van compacte objecten zoals neutronensterren en zwarte gaten. Die vormen zich gewoonlijk wel pas lang nadat de ster is ontploft. Nooit eerder hebben we gezien dat een supernova meteen een compacte nakomeling nalaat.
Knipperlicht
Sterrenkundigen van de Queen’s University Belfast in het Verenigd Koninkrijk hebben daar nu tekenen van ontdekt bij een supernova met de naam SN 2022jli. Ze baseren hun vermoeden op het vreemde gedrag van het licht van de explosie. ‘We hebben nog nooit zoiets gezien’, zegt sterrenkundige Thomas Moore.
Gewoonlijk licht een supernova op, piekt zijn helderheid na ongeveer een maand, en dimt hij vervolgens weer. SN 2022jli werd eerst vaag en lichtte vervolgens weer op. Daarbij bereikte hij een helderheid van 1 procent van zijn maximale helderheid.
Dit patroon herhaalde zich meer dan zes maanden lang: ongeveer elke twaalf dagen doofde de supernova uit en lichtte hij vervolgens weer op. Dat is bij geen enkele andere supernova waargenomen.
Twee opties
De supernova heeft ook andere ongewone eigenschappen. Zo was haar eerste helderheidspiek extreem hoog. Ook tonen spectroscopische metingen ervan aan dat er chemische elementen in het spel waren die zich tijdens zo’n supernova gewoonlijk niet laten zien, aldus Moore.
Dat kan twee dingen betekenen. De eerste optie is dat de ontplofte ster erg ongebruikelijk was. Het kan bijvoorbeeld om een Wolf-Rayetster gaan: een ster die al gedurende zijn leven materiaal de ruimte in heeft geblazen. De tweede optie is dat de supernova een compact object heeft voortgebracht. Moore zegt dat zijn groep nog niet genoeg bewijs heeft om echt een conclusie te trekken.
Waterstof
Een onderzoeksgroep van het Weizmann Instituut van Wetenschappen in Israël heeft deze supernova ook bekeken. De groep, onder leiding van sterrenkundige Ping Chen, zag tekenen van waterstof in een late fase van de ontploffing.
Het vermoeden is dat de supernova de explosie was van één ster uit een paar dat om elkaar heen draaide. Als dat zo is, kan de waterstof afkomstig zijn van de achtergebleven ster.
Het materiaal wordt van deze ster weggezogen door de neutronenster of het zwarte gat dat uit de supernova is gevormd. Vervolgens spuwt dat object de waterstof weer uit.
De groep zag ook gammastraling in de buurt van de supernova. Die is mogelijk ook afkomstig van het compacte object.
Volledig plaatje
Sterrenkundigen zijn er vrij zeker van dat supernova’s compacte objecten kunnen achterlaten. Toch kunnen we veel nieuws leren van deze waarnemingen. Begrijpen wat voor ster ontploft is en hoe dat gebeurde, kan ons cruciale informatie geven over hoe zwarte gaten en neutronensterren ontstaan, zegt astrofysicus Justyn Maund van de Universiteit van Sheffield in het Verenigd Koninkrijk.
Maund bevestigt dat de combinatie van deze waarnemingen erop wijst dat we echt getuige zijn van de geboorte van een compact object. ‘Ze hebben geprobeerd om er een volledig plaatje van te maken, wat ik erg overtuigend vind.’
