Het is een van de heftigste verschijnselen die we kennen: een supernova.
Een ster explodeert als hij door zijn waterstof heen is. Dan heeft hij niet meer de energie in zijn binnenste om de zwaartekracht te trotseren en stort hij in onder zijn eigen gewicht. Uiteindelijk ontploft hij, waarbij enorm veel energie vrijkomt.
Vervolgens blijft alleen de kern over, waaruit een zwart gat of een neutronenster ontstaat. De rest van de ster verdwijnt de ruimte in als sterrennevels.
De explosie is zo krachtig dat hij een heel sterrenstelsel kan overstralen. Vooral explosies van dwergsterren, zogeheten thermonucleaire supernova’s, zijn extreem verwoestend. Dat dachten astrofysici in ieder geval – tot nu.
De supergeladen overlevende ster SN 2012Z werd in 2012 ontdekt in het stelsel NGC 1309.
De ster die een supernova overleefde
Een groep astronomen kreeg namelijk een flinke verrassing toen ze de langverwachte gegevens van de Hubble-ruimtetelescoop over de thermonucleaire supernova SN 2012Z op hun computerscherm zagen.
De ster had de explosie doorstaan. En niet alleen dat: hij scheen nog feller dan vóór de explosie.
‘We verwachtten een van twee mogelijkheden toen we de nieuwste Hubble-gegevens kregen,’ zegt astrofysicus Curtis McCully. ‘Ofwel zou de ster geheel verdwenen zijn, ofwel zou hij er nog zijn, wat zou hebben betekend dat de ster die we vóór de explosie zagen niet degene was die is ontploft. Niemand verwachtte een ster die het had overleefd en feller was. Het was een mysterie.’
Thermonucleaire supernova’s worden ook Type 1a-supernova’s genoemd. Het zijn belangrijke bakens voor astronomen die kosmische afstanden willen bepalen.
Toch weten astrofysici niet precies hoe thermonucleaire supernova’s ontstaan. Ze zijn het er wel over eens dat het explosies zijn van witte dwergen: sterren die zo groot zijn als de aarde, maar een massa hebben als die van de zon.
Links: Kleurenbeeld van het stelsel NGC 1309 vóór de explosie van supernova 2012Z. Midden boven: SN 2012Z vóór de explosie in 2012. Rechtsboven: SN 2012Z in 2013 tijdens de explosie. Midden onder: SN 2012Z in 2016, hij heeft het overleefd. Rechtsonder: SN 2012Z licht feller op dan vóór de supernova.
Mislukte supernova
Een theorie is dat een witte dwerg materie afsnoept van een naburige ster, en als hij te zwaar wordt, komt er een thermonucleaire reactie op gang in de kern, waardoor hij ontploft.
SN 2012Z is een bijzonder type thermonucleaire explosie: een Type 1ax-supernova – het zwakkere neefje van het gewonere Type 1a.
Omdat dit type minder heftig is en de explosie trager verloopt vermoeden onderzoekers dat het een soort mislukte supernova’s zijn. Deze theorie is nu wellicht bevestigd.
Volgens astronomen is de ster feller geworden na de supernova-explosie doordat hij een meer geconcentreerde vorm heeft aangenomen. Omdat de supernova niet krachtig genoeg was om alle materie weg te blazen, viel een deel ervan terug naar de ster.
De onderzoekers verwachten dat de ster in de loop der tijd langzaam terug zal keren naar zijn oorspronkelijke toestand, maar wel groter en minder massief zal zijn. Paradoxaal genoeg krijgen witte dwergsterren een grotere diameter naarmate ze minder massa hebben.
Met de ontdekking van de overlevende ster SN 2012Z moeten astronomen de definitie van een supernova herzien en opnieuw bekijken wat ervoor zorgt dat er een ontploffing optreedt.