Explosies zijn bijna altijd cool en supernova's zijn enkele van de meest spectaculaire en gewelddadige explosies in het heelal. Astronomen vermoeden dat de oorzaak de herhaalde productie van antimaterie in de kern van de ster is.
Supernovae treden op wanneer een ster het einde van zijn levensduur nadert, en de nucleaire processen die de ster van brandstof voorzien, krachtiger naar buiten duwen dan de zwaartekracht de ster bij elkaar kan houden; het type gecreëerde supernova hangt af van de massa van de ster. Bij sterren met een massa tussen 95 en 130 keer de zon kan dit proces meer dan eens plaatsvinden, waardoor een 'pulserende' supernova ontstaat die maar liefst zeven keer kan optreden.
De oorzaak van de meervoudige explosies kan te maken hebben met de aanmaak van antimateriedeeltjes in de kern, die vervolgens opnieuw combineren en grote hoeveelheden energie afgeven.
"De instabiliteit van het paar wordt aangetroffen wanneer, laat in het leven van de ster, een grote hoeveelheid thermische energie wordt gebruikt om de massa's van een toenemende overvloed aan elektronen-positronparen te maken in plaats van druk uit te oefenen", schreef Dr. Stan Woosley, van de afdeling Astronomy and Astrophysics, USCS Santa Cruz.
Wat er gebeurt is dit: de eerste supernova treedt op, aangedreven door de antimaterie-explosies in de kern, en werpt een grote hoeveelheid van het materiaal van de ster de ruimte in; er is echter nog steeds genoeg stof nabij de kern om de ster opnieuw te laten ontbranden en opnieuw nucleaire processen te laten beginnen. Na een paar honderd dagen en een paar jaar vindt een andere supernova plaats door hetzelfde mechanisme, en wanneer het uitgeworpen materiaal botst met de vorige schaal van uitgeworpen materiaal, geeft de interactie enorme hoeveelheden licht af.
Dit proces vindt alleen plaats bij sterren in het bereik van 95-130 zonsmassa. Sterren met een zonnemassa van minder dan 95 ondergaan typische, niet-herhalende supernova's, terwijl die van meer dan 130 zonsmassa's onderhevig zijn aan de instabiliteit van het paar, maar exploderen met zo'n kracht dat er niets in de buurt van de kern overblijft om opnieuw te combineren en het proces opnieuw te starten.
De productie van antimaterie in de kern, evenals de grote hoeveelheid licht die wordt afgegeven door de herhaalde botsing van de schelpen van uitgeworpen materie, verklaart heel goed de anders zo raadselachtige helderheid van SN 2006gy.
“Het model bestond voor 2006gy en de voorspelling van een mogelijke heldere supernova van dit soort. Toen we van de supernova vernamen, voerden we veel gedetailleerdere berekeningen uit die specifiek waren voor 2006gy en ontdekten tot onze tevredenheid dat veel van de waargenomen feiten in de modelresultaten zaten, ”zei Dr. Woosley.
Er zijn andere mogelijke kandidaten voor dit type herhalende supernova, waaronder Eta Carinae, hoewel ze helaas misschien niet allemaal zo spectaculair zijn als SN 2006gy.
Bron: Arxiv-papier
