Twee jaar geleden namen astronomen het knallende einde waar van het leven van een zware ster. Deze supernova-explosie had een opvallend gebrek aan waterstof. Volgens astronomen klopt dit niet met het beeld van een paar jaar eerder, toen het object nog een gele, met waterstof omhulde ster was.
Het onderzoeksproject Young Supernova Experiment speurt met een Hawaiiaanse telescoop de hemel af, op zoek naar pas ontplofte supernovae. In 2019 zagen wetenschappers iets opvallends. Het spiraalvormige sterrenstelsel NGC 4666 bevat de supernova 2019yvr, die geen waterstof lijkt te bevatten.
Aan de hand van het spectrum van het licht dat de supernova uitstraalt, kunnen astronomen nauwkeurig de hoeveelheid aanwezige waterstof bepalen. ‘Zelfs een heel kleine hoeveelheid waterstof, 0,1 procent van de totale massa die door de supernova wordt uitgestoten, zouden we kunnen waarnemen’, mailt astronoom Charlie Kilpatrick van de Northwestern University in het Verenigd Koninkrijk. ‘Daarom concluderen we dat het een waterstofloze supernova-explosie was.’
‘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.
Gele, zware ster
Om te achterhalen welke ster zijn leven eindigde met deze eigenaardige explosie, zochten de astronomen naar oudere observaties van hetzelfde gebied aan de hemel. Ze hadden mazzel en vonden foto’s die ruimtetelescoop Hubble tweeënhalf jaar voor de supernova-explosie van de ster had gemaakt. Daarop was te zien dat het om een gele, zware ster ging op 35 miljoen lichtjaar afstand. De ster was 320 keer zo groot en ongeveer zeven keer zo zwaar als de zon.
Deze gele superreuzen bestaan meestal uit een hete, blauwe kern die aan het zicht wordt onttrokken door een koele mantel van waterstof. Deze mantel leek verdwenen toen de ster explodeerde.
Het is de eerste keer dat astronomen zoiets zien. ‘We hebben met het Young Supernova Experiment al ruim twintig supernova’s waargenomen binnen enkele maanden tot decennia na hun ontploffing’, vertelt Kilpatrick. ‘Veel daarvan waren sterren die erg lijken op het type ster dat we hebben geïdentificeerd als voorloper van supernova 2019yvr. Maar al deze andere supernovae bevatten wel waterstof.’ Dat 2019yvr waterstofloos is, stelt de astronomen dus voor een raadsel.
Eerdere uitbarsting of buurtster?
De astronomen schuiven twee scenario’s naar voren voor de verdwijning van de waterstofmantel. ‘Allereerst kunnen er in de twee jaar voor de supernova-explosie kleinere uitbarstingen hebben plaatsgevonden op de ster waarbij de waterstof is weggeblazen’, zegt Kilpatrick. ‘Maar dan hadden we het materiaal van de supernova moeten zien botsen met de restanten van de eerder weggeblazen waterstofmantel.’
Een andere mogelijkheid is dat een kleinere nabije ster de waterstofmantel van de gele superreus heeft afgetrokken. Als dit tweede scenario klopt, dan zou deze kleinere, begeleidende ster zichtbaar moeten worden als de nagloeiende ‘supernova-mist’ optrekt.
De astronomen zullen wel geduld moeten hebben. Het kan nog tien jaar duren voordat de supernova uitgedoofd is. Kilpatrick: ‘Als het supernovarestant dan toch alleen blijkt, moeten we misschien het uitbarstingsscenario heroverwegen.’
