Type 1a supernova's zoals 2005ke, hierboven, gaan af wanneer een lid van een sterrenpaar de kritische massa overschrijdt en een op hol geslagen fusiereactie op gang brengt.
Onderzoekers hebben zich lang afgevraagd waarom sommige explosies zo snel gebeuren. Nu gelooft een team van Chinese astronomen dat ze de waarschijnlijke oorzaak van de eerste ontploffingen hebben bereikt.
Een team van astronomen, onder leiding van Bo Wang van de Yunnan Observatory van de Chinese Academie van Wetenschappen, heeft laten zien hoe de overdracht van materiaal van een ‘heliumster’ naar een compacte witte dwerggenoot deze catastrofe veroorzaakt. De nieuwe resultaten verschijnen inMaandelijkse aankondigingen van de Royal Astronomical Society.
Van de meeste type Ia-supernova's wordt aangenomen dat ze voorkomen wanneer een witte dwerg (het superrest overblijfsel dat de eindtoestand is van sterren zoals de zon) materie trekt van een metgezel die in een baan om hem heen draait. Eerdere theorieën over de oorsprong van een Type Ia omvatten een explosie van een witte dwerg in een baan rond een andere witte dwerg, of een explosie van een witte dwerg in een baan rond een rode gigantische ster.
Wanneer de witte dwergmassa de zogenaamde Chandrasekhar-limiet van 1,4 keer de massa van de zon overschrijdt, stort hij uiteindelijk in en ondergaat binnen een paar seconden een op hol geslagen kernfusiereactie, die explodeert en een enorme hoeveelheid energie afgeeft als een type Ia-supernova. Vanwege hun hoge en opmerkelijk consistente helderheid gebruiken astronomen deze gebeurtenissen als ‘afstandsindicatoren’ om de afstanden tot andere sterrenstelsels te meten en onze ideeën over het heelal te beperken.
Wetenschappers hebben steeds meer type Ia-supernova's bevestigd, en ontdekten dat ongeveer de helft ervan minder dan 100 miljoen jaar na de belangrijkste stervormingsperiode van hun gaststelsel explodeert. Maar eerdere modellen voor deze systemen voorspelden niet dat ze zo jong konden zijn - dus gingen Wang en zijn team op pad om het mysterie op te lossen.
Met behulp van een stellaire evolutiecomputercode voerden ze berekeningen uit voor ongeveer 2600 binaire systemen, bestaande uit een witte dwerg en een heliumster, een hete blauwe ster met een spectrum dat wordt gedomineerd door emissie van helium. Ze ontdekten dat als het zwaartekrachtsveld van de witte dwerg materiaal uit een heliumster trekt en de massa groter maakt dan de Chandrasekhar-limiet, het binnen 100 miljoen jaar na zijn vorming zal exploderen als een type Ia-supernova.
"Supernovae van type Ia zijn een belangrijk hulpmiddel om de schaal van het heelal te bepalen, dus we moeten zeker zijn van hun eigenschappen", zegt onderzoeksteamlid Zhanwen Han, ook van het Yunnan Observatorium. "Ons werk laat zien dat ze al vroeg kunnen plaatsvinden in het leven van de melkweg waarin ze zich bevinden."
Het team is nu van plan de eigenschappen van de bijbehorende heliumsterren te modelleren op het moment van de supernova-explosies, die kunnen worden geverifieerd door toekomstige waarnemingen van de Large Sky Area Multi-Object fiber Spectral Telescope (LAMOST).
LEAD IMAGE CAPTION: Supernova 2005ke weergegeven in optische, ultraviolette en röntgengolflengten. Toen het werd vastgelegd, was dit het eerste röntgenbeeld van een Type 1a en het leverde waarnemingsbewijs op dat Type Ia afkomstig is van de explosie van een witte dwerg die in een baan om een rode reuzenster draait. Krediet: NASA / Swift / S. Immler
Bron: Royal Astronomical Society. Het papier is hier beschikbaar.
