Voor het eerst hebben astronomen de ‘uienringstructuur’ waargenomen van verschillende elementen zoals die ontstaan in zware sterren aan het einde van hun leven. Dat schrijven astronomen woensdagmiddag in het vakblad Nature.
is wetenschapsredacteur voor de Volkskrant. Hij schrijft over sterrenkunde, natuurkunde en ruimtevaart.
‘Dit is de eerste keer dat iemand heeft aangetoond dat onze ideeën kloppen over de laatste fase in de evolutie van een zware ster’, zegt sterrenkundige Lex Kaper van de Universiteit van Amsterdam, zelf niet bij het onderzoek betrokken.
De onderzoekers zagen een zogeheten supernova, de spectaculaire explosie waarmee zware sterren hun leven eindigen. Vlak voor die supernova – 2021yfj, voor intimi – had de ster echter al lagen uit zijn binnenste afgestoten, een gebeurtenis waarvan de astronomen vlak voor de explosie de handtekening ontdekten in het waargenomen licht.
Over de manier waarop sterren leven en sterven is nog veel onbekend, maar het onderzoek ernaar onthult al iets over onze eigen oorsprong. Kaper: ‘Alle elementen waaruit wij bestaan, en waaruit de aarde bestaat, zijn voor een belangrijk deel gemaakt in dit soort zware sterren, of bijvoorbeeld bij botsingen van nog veel zwaardere neutronensterren.’ We zijn allemaal sterrenstof, luidt daarom een bekend adagium.
In het binnenste van alle sterren vindt kernfusie plaats. Waterstof klontert er onder hoge druk samen tot helium en vervolgens tot steeds zwaardere elementen: zuurstof, koolstof en, als de ster zwaar genoeg is, zwavel, silicium en ijzer. Deze stoffen duiken op in verschillende lagen rond de kern, vergelijkbaar met de ringen van een ui.
Hoewel astronomen dit al decennialang vermoedden, had tot de waarneming van 2021yfi niemand dat principe ooit daadwerkelijk gezien.
Niet gek, want de timing die daarvoor nodig is, is op kosmische schaal extreem precies. ‘De laatste fase voor de supernova duurt maar een paar minuten’, zegt Kaper. En direct ná de explosie mengt de kracht daarvan al het materiaal door elkaar, zodat de afzonderlijke lagen van elementen niet langer zichtbaar zijn.
Met andere woorden: het was ‘een gelukje’ dat de bij dit onderzoek gebruikte Zwicky Transient Facility, een instrument dat zich bevindt op een grote telescoop in Californië en dat is bedoeld om onder meer dit soort supernova’s vast te leggen, precies op het juiste moment naar dat gebiedje aan de hemel keek, zo oordeelt Kaper.
Dat betaalde zich direct uit. Zo konden de astronomen onder meer de lagen met silicium en met zwavel onderscheiden, exact zoals voorspeld. De enige verrassing? ‘Die lagen met silicium en zwavel zijn nog voor de explosie door de ster afgeworpen. Dat was niet per se verwacht, en daar moet men nog een verklaring voor vinden, een mechanisme waarmee de ster die massa verliest’, zegt Kaper.
‘Bij andere recente waarnemingen zagen we ook al dat sterren vlak voor een supernova soms plots veel helderder worden, en dan weer iets zwakker, totdat de ster ontploft. Wie weet heeft dat ook allemaal te maken met wat deze onderzoekers nu zien gebeuren bij deze specifieke supernova.’
Luister hieronder naar onze wetenschapspodcast Ondertussen in de kosmos. Kijk voor al onze podcasts op volkskrant.nl/podcasts.
Alles over wetenschap vindt u hier.
Geselecteerd door de redactie
Source: Volkskrant