Zeldzame supernova daagt oude theorieën uit en onthult geheimen van stervende reuzenster

DNVN - Er is een zeldzame kosmische explosie ontdekt die wetenschappers een ongekende blik heeft gegeven op de interne structuur van een reuzenster. Deze gebeurtenis zet niet alleen oude astronomische theorieën op losse schroeven, maar opent ook een nieuwe onderzoeksrichting naar hoe zware sterren hun leven beëindigen.

Het onthullen van de verborgen kern met silicium en zwavel

De supernova, SN2021yfj, onthulde de uitgeklede kern van een zware ster, barstensvol ongewone hoeveelheden silicium en zwavel. In tegenstelling tot typische supernovae vertoonde de gebeurtenis een unieke chemische signatuur die nog nooit eerder was waargenomen.

Een internationale samenwerking onder leiding van astrofysici aan de Northwestern University (VS) heeft dit geïdentificeerd als een geheel nieuw type supernova, met ongewoon hoge concentraties silicium, zwavel en argon.

Normaal gesproken vinden wetenschappers bij het instorten van zware sterren sporen van waterstof en helium. SN2021yfj onthult echter zwaardere elementen waarvan men dacht dat ze diep in het sterrenstelsel zaten, wat de oude theorie van de "ui"-structuur van zware sterren in twijfel trekt.

SN 2021yfj is een nieuw type supernova dat ons begrip van de sterevolutie op de proef stelt. De ster die eraan voorafging, verloor zijn buitenste lagen lang voor de supernova en liet alleen een kern van zuurstof en silicium achter – in tegenstelling tot alle andere bekende sterren in de Melkweg. Foto: WM Keck Observatory/Adam Makarenko

Heldere explosie op 2,2 miljard lichtjaar van de aarde

Volgens de onderzoekers maakte de voorloperster van SN2021yfj twee periodes van extreme instabiliteit door, waarbij hij schillen rijk aan silicium, zwavel en argon afwierp. De heftige botsing van deze lagen creëerde een heldere supernova, die nog steeds zichtbaar is vanaf een afstand van 2,2 miljard lichtjaar.

Het bijzondere is dat SN2021yfj is ingedeeld in een compleet nieuwe klasse – Type Ien – en het is mogelijk dat de ster zelf nog niet volledig is vernietigd.

Waarnemingen wijzen erop dat de ster zijn buitenste lagen van waterstof, helium en koolstof heeft afgestoten, waardoor gebieden met veel silicium en zwavel zijn blootgelegd voordat hij explodeerde. Dit is de eerste keer dat wetenschappers de lang voorspelde binnenste schil rechtstreeks hebben kunnen bekijken. De resultaten van het onderzoek werden op 20 augustus gepubliceerd in het tijdschrift Nature.

"Dit is de eerste keer dat we een ster tot in zijn kern hebben zien verdwijnen. Het toont aan dat sterren niet alleen hun buitenste lagen verliezen, maar bijna al hun buitenste lagen kunnen verliezen voordat ze krachtig exploderen", aldus onderzoeker Steve Schulze van Northwestern University.

Oude theorieën uitdagen

"Deze gebeurtenis is anders dan alles wat we ooit eerder hebben gezien", aldus medeauteur van de studie Adam Miller. "Het laat zien dat onze huidige theorieën over de evolutie van sterren nog steeds te beperkt zijn. Niet dat de leerboeken het mis hebben, maar ze zijn duidelijk onvolledig. Er zijn mogelijk exotische paden die we nog niet hebben overwogen."

Supernova SN2021yfj werd in september 2021 ontdekt door Schulze en zijn collega's met behulp van gegevens van de Zwicky Transient Facility (ZTF) in Californië. Het team verzamelde vervolgens spectra met telescopen van het W.M. Keck Observatory op Hawaï, wat hielp bij het ontcijferen van de elementen die aanwezig waren in de explosie.

In plaats van bekende sporen zoals helium, koolstof en zuurstof, wordt het spectrum van SN2021yfj gedomineerd door sterke signalen van silicium, zwavel en argon – elementen die alleen diep in de kern van reuzensterren worden gevormd.

Onderzoekers denken dat de explosie mogelijk is veroorzaakt doordat de ster zichzelf tijdens een periode van extreme instabiliteit uiteen scheurde. Dit resulteerde in de voortdurende uitbarsting van granaten, die met elkaar botsten en de waargenomen felle straling veroorzaakten.

"We hebben maar één voorbeeld, SN2021yfj, wat ons eraan herinnert dat het heelal vol vreemde fenomenen zit die we moeten blijven onderzoeken en onderzoeken", aldus wetenschapper Adam Miller.

La Khe (volgens SciTechDaily)

Bron: https://doanhnghiepvn.vn/cong-nghe/sieu-tan-tinh-hiem-gap-thach-thuc-ly-thuet-cu-he-lo-bi-mat-ngoi-sao-khong-lo-dang-chet/20250821035416476