Ons zonnestelsel ontstond vermoedelijk dankzij een supernova-explosie. Dat blijkt uit een nieuwe computersimulatie.
Dat ons zonnestelsel begon in een gaswolk die langzaam samenklonterde en zo de zon, planeten, manen en meteorieten schiep is al langer bekend. Niet bekend is echter wat die gaswolk ertoe aanzette in te storten. Een computersimulatie door een internationale groep astrofysici werpt nu nieuw licht op de zaak.
Startschot
De simulatie, waarvan de resultaten vorige week gepubliceerd werden op de wetenschappelijke voorpublicatiesite arxiv.org, laat zien dat een supernova-explosie vermoedelijk het startschot gegeven heeft voor de vorming van ons zonnestelsel.
Thomas Hertog werkte samen met Stephen Hawking en onderzoekt de oerknal
Tijd en natuurwetten zijn voortgekomen uit de oerknal, in een chaotisch proces van toevalligheden, zegt theoretisch natuurkun ...
Tot die conclusie kwamen de sterrenkundigen omdat hun computermodel een aantal oude waarnemingen kan verklaren. De belangrijkste daarvan is de hoeveelheid van het isotoop aluminium-26 dat bij metingen aan meteorides is gevonden.
Ontstond dit allemaal dankzij een supernova-explosie? Bron: NASA.
Isotoopverhouding
Sterrenkundigen vermoeden dat deze kosmische steenklompen ontstaan zijn tijdens het samenklonteren van de gaswolk waaruit het zonnestelsel ontstond. Hun isotoopverhouding is daardoor een afspiegeling van de condities die destijds heersten.
Aluminium-26, het gemeten isotoop, heeft een halfwaardetijd van ongeveer 700.000 jaar. Met andere woorden: het duurt op kosmische schaal slechts kort voordat de relatieve hoeveelheid aluminium-26 in de meteoride afneemt.
Verse bron
De gemeten verhouding is echter zodanig dat er een verse bron aluminium-26 in de buurt moest zijn toen deze steenklompen vormden. Bovendien blijkt uit de isotoopverhouding dat de meteorides maximaal zo'n 20.000 jaar na elkaar ontstonden – een kosmische oogwink.
Voor de gevonden verhouding zijn twee mogelijke verklaringen. De eerste is een ster die in haar sterrenwind aluminium-26 uitstoot – in dat scenario zou het zonnestelsel in de buurt van zo'n ster gevormd zijn. Een tweede scenario is een supernova-explosie waarbij een schokgolf van heet gas, waaronder aluminium-26, vrijkomt.
Lontje
De simulatie van de onderzoekers lijkt dit tweede model te bevestigen. Niet alleen toonde zij aan dat exact de juiste hoeveelheid aluminium-26 ontstaat bij een supernova-explosie op een afstand van ongeveer 16 lichtjaar, maar ze lieten ook zien dat de resulterende schokgolven er voor kunnen zorgen dat de gaswolk begint met instorten en samenklonteren. De explosie is daarmee mogelijk het brandende lontje dat de vorming van ons zonnestelsel aanzwengelde.
Bovendien blijkt het hele proces zeer snel te gaan – zo snel dat het de tijdschaal van 20.000 jaar waarbinnen de meteorides ontstonden, bevestigt.
Tweedimensionaal
Ondanks dat mooie resultaat, is het vraagstuk van het onstaan van ons zonnestelsel daarmee niet direct opgelost. Daarvoor zitten aan de huidige simulatie namelijk nog teveel haken en ogen.
Zo deden de onderzoekers bijvoorbeeld slechts een tweedimensionale simulatie – dat kostte minder rekenkracht – terwijl de echte ruimte driedimensionaal is. Bovendien verklaart de simulatie niet goed waar sommige andere isotoopratio's in de meteorides vandaan komen.
Tot andere onderzoekers zich wagen aan meer nauwkeurige, driedimensionale simulaties is dit echter de beste verklaring voor hoe ons zonnestelsel begon.
George van Hal
