De Koe begint haar geheimen te onthullen. In 2018 zagen astronomen een buitengewoon snel verlopende en heldere explosie die anders was dan alle andere bekende hemelverschijnselen. Nu denken ze te weten wat de oorzaak is: de geboorte van een zwart gat.
De explosie werd officieel aangeduid als AT2018cow. Die aanduiding kwam toevallig voort uit de werkwijze van de website Astronomer’s Telegram, waarop kortstondige hemelverschijnselen worden verzameld. Zulke verschijnselen krijgen daar altijd een naam van drie letters op alfabetische volgorde – in dit geval dus ‘cow’. Dat leidde tot de bijnaam ‘de Koe’.
De ontploffing was tussen de tien en honderd keer zo helder als een normale supernova-explosie: de ontploffing van een zware ster, waarbij een neutronenster of zwart gat ontstaat. Ook bereikte de Koe haar hoogtepunt al een paar dagen na haar ontstaan. De meeste supernova-explosies doen daar minstens enkele weken over.
‘Als we iets buitenaards ontmoeten, dan is het een machine’
Oude sterren en pril leven – dat zijn de onderwerpen waar het hart van sterrenkundige Leen Decin harder van gaat kloppen.
Astronomen kwamen toen met twee mogelijke verklaringen. Enerzijds kon de Koe een zeldzaam type supernova zijn. Anderzijds kon ze voortkomen uit een minder zware ster die wordt opgeslokt door een zwart gat, dat daarbij materiaal uitstoot in straalstromen.
Kraamkamer
Joseph Lyman van de Britse Universiteit van Warwick onderzocht met collega’s het sterrenstelsel waar de explosie plaatsvond. De astronomen gebruikten daarvoor de Very Large Telescope in Chili, een van de krachtigste telescopen ter wereld. Daardoor konden ze het sterrenstelsel in groter detail waarnemen dan tot dusver was gedaan.
Om de tweede verklaring te testen, zochten de astronomen naar tekenen van een zwart gat in het gebied rondom de Koe. Die vonden ze niet. Wel troffen ze een ‘stellaire kraamkamer’ aan. ‘We zien een heldere vlek precies op de plek waar de explosie is ontstaan. Die vlek is een gebied waar stervorming plaatsvindt’, zegt Lyman. ‘Dat is precies de plek waar je een ontploffing van een jonge, zware ster zou verwachten.’
Het idee dat de Koe een ontploffende ster is, wordt ondersteund door het feit dat ze na het begin van de explosie zeer lang heet bleef. Dat wijst op een ster die na zijn ontploffing een of ander energierijk object heeft achtergelaten, dat vervolgens het gebied warmhield.
‘Er is iets geboren in de Koe’, zegt astronoom Anna Ho van het California Institute of Technology. ‘Daar zit een pasgeboren object – een zwart gat of een neutronenster – dat na de dood van de ster actief was.’ Als het object een zwart gat is, verklaart dat tevens dat de explosie vrij weinig materiaal bevatte. De rest van het stermateriaal is dan direct na de explosie door het pasgevormde zwarte gat opgepeuzeld.
De Koala
‘Dit soort vreemde ontploffingen laten zien dat er een gat zit in ons begrip van stervende sterren’, zegt Lyman. Hoe meer vreemde explosies ze vinden, hoe beter astronomen de levenscyclus van sterren kunnen doorgronden.
Sinds de eerste waarnemingen van de Koe in 2018 hebben astronomen twee soortgelijke gebeurtenissen ontdekt. De ene wordt aangeduid als ZTF18abvkwla en heeft als bijnaam ‘de Koala’. De andere is CSS161010.
Deze ontdekkingen bevestigen dat de Koe niet de enige vreemde eend in de bijt is. Ze zorgen ervoor dat astronomen kunnen berekenen hoe vaak koeiige explosies ongeveer voorkomen.
‘Koeiige verschijnselen zijn van nature wel erg zeldzaam: ze omvatten minder dan 1 procent van alle supernova-explosies. Het is een bijzondere manier om dood te gaan’, zegt Raffaella Margutti van de Northwestern Universiteit in de Amerikaanse staat Illinois.
Het vinden van meer soortgelijke ontploffingen is moeilijk doordat ze zo snel verlopen. Toch is dat de enige manier om met meer zekerheid te achterhalen hoe ze ontstaan.
