Jarig röntgenobservatorium fotografeert restant van dode ster

Ter gelegenheid van het feit dat het observatorium Chandra tien jaar in een baan rond de aarde verblijft heeft men de telescoop het op 190.000 lichtjaar van onze planeet gelegen overblijfsel van een geëxplodeerde ster opnieuw onder de loep laten nemen. E0102, zoals het supernovarestant ook wel wordt genoemd, bevindt zich in de Kleine Magelhaense Wolk, één van de meest nabijgelegen sterrenstelsels. Het ontstond toen een ster die veel massiever was dan onze ruim duizend jaar geleden tot ontploffing kwam, een gebeurtenis die destijds vanaf het zuidelijk halfrond te zien moet zijn geweest.

Het vaartuig observeerde E0102 voor het eerst in 1999, net na diens lancering op 23 juli. Door het restant opnieuw in röntgenlicht te bekijken heeft men nu met behulp van nieuwe gegevens een spectaculaire opname van het object weten te produceren. Op de meest recente foto hebben de minst energetische röntgenstralen een oranje kleur en de straling die het meest energetisch is, is blauwgekleurd. Door de opname te combineren met een foto die met de ruimtelescoop Hubble is genomen in zichtbaar licht is er extra structuur zichtbaar en toont de gepubliceerde foto ook talloze voorgrondsterren.

Uit de door Chandra verzamelde gegevens valt op te maken dat er bij de supernova een buitenste golf (blauw) ontstond en een binnenring van koeler materiaal (rood/oranje). De laatstgenoemde ring bestaat waarschijnlijk uit materiaal dat uit werd gestoten bij de ontploffing en verhit wordt door een schokgolf die hier bij vrijkwam. Een massieve ster, welke niet zichtbaar is op de opname, stoot de groene wolk van gas en stof uit die rechtsonder op de foto te zien is. Dit object vertoont mogelijk veel overeenkomsten met de ster die verantwoordelijk is voor het restant dat E0102 vormt.


Klik hier voor een grotere versie van 635 kB.

15 reacties

  • koos

    27 juli 2009

    ja het begin van de zeepbel

  • matroos

    28 juli 2009

    Zal dat het zijn ?

  • Nick

    28 juli 2009

    Is dit dan niet het begin van een witte dwerg?

  • Nick

    28 juli 2009

    Wel weer een prachtig shot. 🙂

  • bladerunner

    28 juli 2009

    @Nick:
    Inderdaad. Sterren met een massa van ± 1 to 8 maal de zon eindigen hun leven als een planetaire nevel. En worden een witte dwerg ster.
    Maar een heel klein percentage centrale sterren vertonen qua spectrum een gelijkenis met het type Wolf-Rayet. (Extreem hete en vrij zware sterren met veel koolstof of stikstof)

  • Nick

    28 juli 2009

    @Bladerunner
    Oke, thanks, maar beide sterren; Witte Dwerg en Wolf Rayet, veranderen – volgens mij en in tegenstelling wat het artikel zegt – uiteindelijk in een super/hypernova (in het artikel praten ze over supernovarestant), dus dan is het enige verschil tussen de twee, de zwaarte, de grootte, de hitte en de elemenenten.

    Daarnaast transformeren super/hypernova’s uiteindelijk in zwarte gaten als ik het goed heb(??), dus kan ik vanuit jouw antwoord concluderen dat de zwarte gaten ontstaan vanuit een Wolf Rayet, vele malen krachtiger en groter zijn dan diegene ontstaan vanuit een Witte Dwerg??

    Waar ik dan echt nieuwsgierig naar ben is, wanneer en op welke afstand vormt zo een zwart gat ontstaan uit een Witte Dwerg of Wolf Rayet een bedreiging voor ons sterrenstelsel en dus onze planeet??

    Misschien sla ik de plank volledig mis met bovenstaande, maar ik ben zeer onder de indruk en erg nieuwsgierig naar je antwoord.

    😉

  • Nick

    28 juli 2009

    Overigens zal onze gele ster (de Zon) veranderen in een rode reus. Deze rode reus zal zo expanderen, dat waarschijnlijk Aarde en de rest van ons sterrenstelseltje erin opgeslokt wordt.
    Van daaruit veranderd de rode reus ook in een witte dwerg of een Wolf Rayet na de implosie. Dus we leven te midden van een vicieuze cirkel lijkt het wel 😉

  • Jonathan

    28 juli 2009

    Lol Nick, onze zon zal ons sterrenstelsel aka de Melkweg (inclusief het supermassieve zwarte gat) opslokken 🙂 ?

  • Nick

    28 juli 2009

    Met ons sterrenstelseltje bedoel ik dus de de sterren om onze Zon heen, zeg ik dan iets verkeerds?
    Ik weet eerlijk gezegd niet hoe ik het dan kan noemen 🙁 Jij?
    Ik heb het niet over de melkweg, dat is natuurlijk ridicuul.

  • Nick

    28 juli 2009

    Uiteraard bedoelde ik zonnestelsel, mijn excuus.

  • Jonathan

    28 juli 2009

    Geen probleem (:

  • bladerunner

    29 juli 2009

    @Nick:
    Het evolutiepad van sterren met een massa van ±1 tot 8 maal de zon is dat ze in een rode reus veranderen, exploderen en een planetaire nevel vormen waarbij na de explosie een witte dwerg over blijft (geen Wolf-Rayet). Er zijn echter een paar planetaire nevels en supernova restanten die als centrale ster een witte dwerg ster hebben waarvan alleen het spectrum overeenkomsten vertoont met dat van een Wolf-Rayet ster (d.w.z: ze zijn enkele malen heter). Het is echter qua massa een witte dwerg, terwijl echte Wolf-Rayet sterren ±20 maal zwaarder zijn. Wolf-Rayet sterren zijn erg zeldzaam, er zijn er pas 230 in ons eigen sterrenstelsel ontdekt. Het zijn massieve sterren die heel snel massa verliezen (±1 miljard sneller dan de zon) en vervolgens als een supernova exploderen en mogelijk hun leven eindigen als de witte dwerg in een planetaire nevel (of supernova restant) met het Wolf-Rayet spectrum nog in tact. Omdat ze zo snel massa verliezen, hebben ze op het moment van de supernova explosie onvoldoende massa over om b.v.b. een neutronen ster of zwart gat te worden. Men denkt overigens dat Wolf-Rayet sterren eigenlijk de zo goed als ‘naakte’ kernen zijn van wat eens een grotere super massieve O ster was die dus steeds meer massa verloor door de sterke zonnewind die deze sterren hebben.

    Afhankelijk van de oorspronkelijke massa en samenstelling van een ster, blijft er na de explosie het volgende over:
    Massa tot 1,44 = Een witte dwerg (of Een Wolf-Rayet achtige witte dwerg)
    Massa tot ±3 = Een Neutronen ster
    Massa ±boven de 3 = een zwart gat.
    (Dit zijn dus de massa’s die overblijven NA de explosie)
    M.a.w: uit een witte dwerg kan dus nooit een zwart gat ontstaan zoals je veronderstelde.
    Ook overlappen de massa’s elkaar een beetje (een neutronen ster kan b.v.b. iets lichter zijn dan een witte dwerg of een zwart gat iets lichter dan een neutronen ster.)

  • bladerunner

    29 juli 2009

    Van een daadwerkelijke bedreiging voor ons als gevolg van een supernova explosie is geen sprake.
    Dit komt omdat supernovae alleen voorkomen in bepaalde type sterrenstelsels. Omdat een supernova de eindfase is van het leven van een (zeldzame) zware ster, komen ze alleen voor in oudere stelsels. En die liggen doorgaans zeer ver van ons vandaan. Zonneuitbarstingen van electromagnetische straling e.d. en UV straling vormen een veel groter gevaar.

  • Nick

    29 juli 2009

    @Bladerunner,
    Bedankt voor je opheldering. Ik ben altijd (en ik ben geen astronoom, maar een nieuwsgierig aagje) in de veronderstelling geweest dat na de implosie van de rode ster, de explosie van de daarop volgende witte dwerg zou volgen, wat weer een supernova zou kunnen veroorzaken. Dit is dus niet helemaal het geval, daar de supernova of planetaire nevel al in een eerder stadium kan ontstaan.

    Na wat speurwerk ben ik er wel achter dat wanneer de witte dwerg volledig afgekoeld is, deze kan veranderen in een ‘zwarte dwerg’. Het is overigens (volgens de berichten) onmogelijk dat deze nu aanwezig zijn in ons heelal, daar dit proces tientallen miljarden jaren in beslag moet nemen. Wel kan er a.d.h.v de koelste witte dwerg in het heelal ongeveer de leeftijd van het heelal bepaald worden.

  • bladerunner

    29 juli 2009

    @Nick:
    Het is inderdaad zo dat het heelal nog te jong zou zijn om een bruine (of zwarte) dwerg te kunnen herbergen. Dat afkoelen van een witte dwerg duurt extreem lang.

    Ik zal je even ‘in het kort’ vertellen wat er feitelijk gebeurt bij een supernova explosie en waarom het gebeurt.
    Tijdens de fusie van Hydrogenium in Helium komt er méér energie vrij dan wat er nodig is om de fusie op te starten en op gang te houden. Er is dus sprake van een ‘overschot’ aan energie (straling dus). Als echter het moment is aangebroken waarop alle waterstof is omgezet in Helium, stopt in de kern het fusie proces. Omdat er dan geen uitwaarts gerichte stralingsdruk meer is, overwint de zwaartekracht het, en gaat de kern krimpen onder zijn eigen gewicht. Daardoor stijgt in de kern de druk en temperatuur, totdat deze hoog genoeg is geworden om het daar aanwezige helium te fuseren tot zwaardere elementen. Op dat moment start in de kern de (helium) fusie op, terwijl er in een ‘schil’ rond de kern voldoende druk is ontstaan om de daar nog aanwezige waterstof te fuseren in helium. De ster is dan weer stabiel. Dit proces herhaald zich een aantal malen zodat we een ster hebben die in verschillende ‘schillen’ verschillende fusie processen heeft. Er is echter één probleem:
    Naarmate de elementen zwaarder worden is er een steeds kleiner ‘overschot’ aan energie. Je hebt n.l. steeds meer energie nodig voor fusie van zwaardere elementen dan wat je er voor terug krijgt. Op het moment dat er in de kern ijzer overblijft heeft de ster geen energie genoeg voor de fusie ervan. De fusie stopt nu voorgoed. De kern stort nu onder het effect van zijn eigen zwaartekracht met een enorme snelheid ineen, en rukt zich los van die verschillende ‘schillen’. Afhankelijk van de oorspronkelijke massa stopt het ineenstorten op een gegeven moment waarop er een witte dwerg, neutronen ster of een zwart gat ontstaat. Door dat plotselinge stoppen van het ineenstorten (een implosie dus!) ontstaat er een enorme schokgolf die de rest van de ster het heelal in stuwt, wat wij ervaren als een supernova explosie.

    Het stoppen van de implosie gebeurt als de zwaartekracht NIET sterk genoeg is om de volgende andere natuurkrachten te overwinnen:
    1) elektromagnetische kracht: (kern wordt een witte dwerg, atomen ‘drijven’ in een ‘zee’ van vrije elektronen),
    2) sterke kern kracht: (kern wordt een neutronen ster want de elektronen zijn ‘in’ de protonen gedrukt waaruit dan n.l. een neutron ontstaat) en anders een zwart gat waarvan de structuur onbekend is omdat we geen kracht kennen die de implosie tegen kan houden.

Een reactie plaatsen is niet meer mogelijk.