Wat maakt een ster boem? Een nieuwe kijk op Tycho's supernova-overblijfsel door de Chandra-röntgentelescoop heeft astronomen eerder ongezien bewijs geleverd voor wat een specifiek type supernova zou kunnen veroorzaken, een type Ia-supernova-explosie. Astronomen hebben gezien wat materiaal lijkt te zijn dat van een begeleidende ster naar een witte dwerg werd gestraald toen het explodeerde, waardoor de supernova ontstond die de Deense astronoom Tycho Brahe in 1572 zag. Er is ook bewijs dat dit materiaal het explosiepuin blokkeerde, waardoor een " boog ”en een“ schaduw ”in het supernovarest.
Er zijn twee hoofdtypen supernova's. Een daarvan is waar een massieve ster - veel groter dan onze zon - al zijn nucleaire brandstof verbrandt en in zichzelf stort, wat een supernova-explosie veroorzaakt. Supernovae van het type Ia zijn echter anders. Kleinere sterren veranderen uiteindelijk in witte dwergen aan het einde van hun leven en worden een ultra-dichte bal van koolstof en zuurstof ter grootte van de aarde, met de massa van onze zon. In sommige gevallen ontsteekt echter een witte dwerg op de een of andere manier, waardoor een explosie ontstaat die zo helder is dat hij miljarden lichtjaren verder te zien is in een groot deel van het heelal. Maar astronomen hebben echt niet begrepen waardoor deze explosies beginnen.
Er zijn een paar populaire theorieën: één scenario voor type Ia-supernova's betreft de fusie van twee witte dwergen. In dit geval mag er geen begeleidende ster of bewijs zijn voor materiaal dat van een metgezel is gestraald. In de andere theorie trekt een witte dwerg materiaal van een 'normale' of zonachtige metgezel tot een thermonucleaire explosie plaatsvindt.
Beide scenario's kunnen zich feitelijk onder verschillende omstandigheden voordoen, maar het nieuwste Chandra-resultaat van Tycho ondersteunt de laatste.
De nieuwe Chandra-afbeeldingen tonen de beroemde overblijfselen van de supernova van Tycho en onthullen voor het eerst een boog van röntgenstraling in het supernova-overblijfsel. De vorm van de boog is anders dan elk ander kenmerk dat in het overblijfsel te zien is. Dit ondersteunt de conclusie dat een schokgolf de boog creëerde toen een witte dwerg explodeerde en materiaal van het oppervlak van een nabijgelegen begeleidende ster blies.
Bovendien lijkt deze nieuwe studie te laten zien hoe veerkrachtig sommige sterren kunnen zijn, omdat de supernova-explosie heel weinig materiaal van de metgezelster lijkt te hebben gestraald. Eerder hebben onderzoeken met optische telescopen een ster in het overblijfsel onthuld die veel sneller beweegt dan zijn buren, wat erop duidt dat het de vermiste metgezel zou kunnen zijn.
"Het lijkt erop dat deze metgezel naast een extreem krachtige explosie stond en het relatief ongedeerd overleefde", zegt Q. Daniel Wang van de Universiteit van Massachusetts in Amherst, een lid van het onderzoeksteam wiens paper zal verschijnen in het nummer van 1 mei van The Astrophysical Journal. 'Vermoedelijk kreeg het ook een kick toen de explosie plaatsvond. Samen met de omloopsnelheid zorgt deze trap ervoor dat de metgezel nu snel door de ruimte reist. ”
Met behulp van de eigenschappen van de röntgenboog en de kandidaat-stellaire metgezel, bepaalde het team de orbitale periode en de scheiding tussen de twee sterren in het binaire systeem vóór de explosie. De periode werd geschat op ongeveer 5 dagen en de scheiding was slechts ongeveer een miljoenste van een lichtjaar, of minder dan een tiende van de afstand tussen de zon en de aarde. Ter vergelijking: het overblijfsel zelf is ongeveer 20 lichtjaar groot.
Andere details van de boog ondersteunen het idee dat deze van de begeleidende ster is weggeblazen. De röntgenstraling van het overblijfsel vertoont bijvoorbeeld een schijnbare "schaduw" naast de boog, consistent met het blokkeren van vuil van de explosie door de uitdijende kegel van materiaal dat van de metgezel is verwijderd.
"Dit gestripte stellaire materiaal was het ontbrekende stukje van de puzzel om te beweren dat de supernova van Tycho in een binair getal werd geactiveerd met een normale stellaire metgezel", zegt Fangjun Lu van het Institute of High Energy Physics, Chinese Academie van Wetenschappen in Beijing. 'We lijken dit stuk nu te hebben gevonden.'
Omdat Type Ia supernova allemaal dezelfde helderheid hebben, worden ze gebruikt als een standaardkaars om de uitdijing van het heelal te meten, en deze nieuwe waarneming door Chandra heeft geholpen om op zijn minst een deel van de al lang bestaande - en kritische - vraag te beantwoorden wat veroorzaakt deze heldere explosies.
Bron: Chandra
