Wetenschappers zien hoe supernova sterrenstof maakt
Kosmisch stof in sterrenstelsels is een mysterie. Hoe en waar ontstaat het? En hoe kan het zich handhaven? Wetenschappers lichten in een nieuw onderzoek een tipje van de sluier op. Ze bestudeerden daartoe een bron van sterrenstof: supernova 2010jl.
Kosmisch stof in sterrenstelsels wordt omringd door vragen. Astronomen vermoeden dat supernova's de grootste bron van stof zijn. Met name in het vroege heelal. Maar waar en hoe de stofdeeltjes gecondenseerd en gegroeid zijn? En hoe ze de allesbehalve prettige omstandigheden in de stervormende sterrenstelsels hebben kunnen overleven? Dat is onbekend.
Een nieuw onderzoek schenkt ietsje meer duidelijkheid. Onderzoekers bestudeerden de supernova SN2010jl. In de maanden na de explosie richtten ze de Very Large Telescope negen keer op de supernova en 2,5 jaar na de explosie deden ze dat nog een keer. "Door de gegevens van de negen vroege waarnemingsreeksen met elkaar te combineren, waren we in staat om de eerste directe metingen te doen van hoe het stof rond een supernova de verschillende kleuren licht absorbeert," vertelt onderzoeker Christa Gall. "Hierdoor kwamen we meer te weten over het stof dan ooit tevoren."
Zo ontdekten de onderzoekers dat de stofvorming kort na de explosie begint. Ook gaat de stofvorming vrij lang door. Bovendien blijkt dat zich in het dichte materiaal rond de ster snel relatief grote stofdeeltjes (groter dan een duizendste millimeter) vormen. Dat verklaart hoe de stofdeeltjes de vernietigende omstandigheden in het supernovarestant kunnen overleven: ze zijn vrij groot en daardoor beter bestand tegen externe invloeden. "Onze detectie van grote deeltjes kort na de supernova-explosie betekent dat er een snelle en efficiënte manier moet zijn om stof te produceren," vertelt onderzoeker Jens Hjorth. "We weten werkelijk niet precies hoe dit gebeurt."
Het onderzoek geeft ook een beter beeld van waar het stof ontstaat. De onderzoekers denken dat het ontstond in het materiaal dat de ster nog voor deze explodeerde de ruimte in blies. De schokgolf van de supernova veroorzaakte een koele, dichte schil van gas: een ideale omgeving voor het ontstaan en de groei van stofdeeltjes. Enkele honderden dagen na de explosie komt de stofvorming in een versnelling terecht. Het door de supernova uitgestoten materiaal is hier bij betrokken.
Het onderzoek is een sterk verduidelijkend vervolg op een eerder onderzoek waarbij wetenschappers de supernova 1987A onder de loep namen. Tijdens dat onderzoek ontdekten wetenschappers dat de restanten van de supernova boordevol pasgevormd stof zaten. Nu weten we hoe dat stof zich in die vernietigende omgeving weet te handhaven, wanneer en waar het ontstaat.
Als SN2010jl in dit tempo stof blijft produceren, zal deze 25 jaar na de explosie ongeveer een halve zonsmassa aan stof hebben voortgebracht. Dat is vergelijkbaar met de hoeveelheid stof bij supernova 1987A.