Astronomen hebben supernovae van type Ia die redelijk goed zijn bedacht. Deze betrouwbaarheid leidde tot de ontdekking dat ons universum niet alleen uitdijde maar ook versnelde, wat op zijn beurt leidde tot de ontdekking van donkere energie. Er is maar een klein detail: niemand weet zeker wat een supernova veroorzaakt.
'De vraag wat een type Ia-supernova veroorzaakt, is een van de grote onopgeloste mysteries in de astronomie', zegt Rosanne Di Stefano van het Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics.
Astronomen zijn er zeker van dat voor een Type Ia-supernova de energie voor de explosie afkomstig is van de weglopende fusie van koolstof en zuurstof in de kern van een witte dwerg. Om tot ontploffing te komen, moet de witte dwerg massa winnen totdat hij een kantelpunt bereikt en zichzelf niet meer kan dragen.
Maar hoe wordt een witte dwerg groter? Er zijn twee leidende scenario's voor wat ertoe leidt dat een stabiele witte dwerg ka-boem wordt, en beide bevatten een metgezel. In de eerste mogelijkheid slikt een witte dwerg gas in dat van een naburige gigantische ster blaast. In de tweede mogelijkheid botsen twee witte dwergen en smelten samen. Om vast te stellen welke optie correct is (of op zijn minst vaker voorkomt), zoeken astronomen naar bewijs van deze binaire systemen.
Om bewijs van het eerste scenario te vinden, zochten astronomen naar opgroeiende witte dwergen door te zoeken naar zogenaamde "superzachte" röntgenstralen, die worden geproduceerd wanneer gas dat het oppervlak van de ster raakt, kernfusie ondergaat. Gezien de gemiddelde snelheid van supernova's, zou een typisch sterrenstelsel honderden van dit type röntgenbronnen moeten bevatten. Ze zijn er echter maar heel weinig.
Dit bracht astronomen ertoe te geloven dat het fusiescenario wellicht de bron was van Type Ia supernovae, althans in veel sterrenstelsels. Die conclusie is gebaseerd op de aanname dat geaccordeerde witte dwergen als superzachte röntgenbronnen zullen verschijnen wanneer de binnenkomende materie kernfusie ondergaat.
Maar een nieuw artikel van Di Stefano en haar collega's stelt dat de gegevens deze hypothese niet ondersteunen. Het artikel stelt dat een fusie-geïnduceerde supernova ook zou worden voorafgegaan door een tijdperk waarin een witte dwerg materie opslaat die kernfusie zou moeten ondergaan. Witte dwergen worden geproduceerd wanneer sterren verouderen en verschillende sterren verouderen met verschillende snelheden. Elk dicht dubbel wit dwergsysteem zal door een fase gaan waarin de eerst gevormde witte dwerg materie wint en verbrandt van zijn langzamere metgezel. Als deze witte dwergen röntgenstralen produceren, dan zouden we ongeveer honderd keer zoveel superzachte röntgenbronnen moeten vinden als wij.
Dit betekent dat superzachte röntgenfoto's geen bewijs leveren voor beide scenario's - een door accretie aangedreven explosie en een door fusie aangestuurde explosie - omdat ze op een gegeven moment beide accretie en fusie met zich meebrengen. Het alternatief dat Di Stefano voorstelt is dat de witte dwergen lichten niet lang op bij röntgengolflengten. Misschien kan materiaal rond een witte dwerg röntgenstralen absorberen, of kunnen opzwepende witte dwergen het grootste deel van hun energie op andere golflengten uitstralen.
Als dit de juiste verklaring is, zegt Di Stefano, "moeten we nieuwe methoden bedenken om te zoeken naar de ongrijpbare voorlopers van Type Ia supernovae."
Bron: CfA
