Supernova in het Sigaarstelsel (M82)

  • Posted on:  maandag, 03 februari 2014 16:01
  • Geschreven door 

Onlangs werd er in het nabije sterrenstelsel M82 een supernova ontdekt. Een supernova, het explosieve einde van een ster, hoort tot een van de meest krachtige fenomenen in ons universum. Alle zwaardere elementen om ons heen, inclusief onszelf, zijn te danken aan supernova's; De ongekende krachten die vrijkomen bij een supernova resulteert in de vorming van alle elementen zwaarder dan waterstof en helium.

Ster is grote waterstofbom

Een ster is simpel gezegd niets anders dan een grote gasbol met in het midden een vaste zware kern. In de gaslagen rond de kern kan door de enorme druk en temperatuur kernfusie plaatsvinden. Kernfusie is het fuseren van twee (waterstof) kernen tot een (Helium) kern. In principe dezelfde reacties die wij ook tegenkomen in een waterstofbom. Deze kernfusie levert veel energie op dat wij onder andere weer tegenkomen in de vorm van licht- en warmtestraling.

Brandstof raakt op.

Op een gegeven moment zal het meeste waterstof zijn omgezet tot Helium. De (toenemende) zwaartekracht van de kern zal de druk en temperatuur in de ster doen opvoeren waardoor ook de fusie van Helium tot de zwaardere elementen zoals zuurstof en koolstof zal plaatsvinden. Ondertussen wordt de kern steeds compacter en zwaarder. En dit gaat goed totdat deze kern de massa overschrijdt van c.a. 1,4 zonnemassa's: het zogenaamde Chandrasekhar-limiet. Tot aan deze limiet konden interne chemische reacties in de kern zelf ervoor zorgen dat de kern niet zou bezwijken onder haar eigen zwaartekracht. Echter boven deze limiet neemt de zwaartekracht het heft in handen en stort de kern ineen. Deze ineenstorting kan erg snel gaan: met maar liefst 70.000 km per seconde! Als de kern niet te zwaar is dan zorgen atoomkrachten ervoor dat deze instorting stopt wanneer de kern c.a. 30 tot 50 km groot is. Deze kleine kern bevat echter nog steeds haar oorspronkelijke massa van minimaal 8 zonnemassa's. Deze plotse stagnatie zorgt voor een enorme schokgolf.

Schokgolf trekt ster uit elkaar.

De schokgolf als gevolg van het plotseling stagneren van de kern zorgt ervoor dat er in de gaslagen plotseling kernreacties ontstaan. De vorming van zogenaamde neutrino's in de kern zorgen voor nog meer kernreacties in de buitenste lagen van de ster. De materie wordt met geweldige krachten de ruimte in geslingerd. Dit gaat gepaard met enorme hoeveelheden straling in o.a. zichtbaar licht. In dit stadium nemen wij de ster waar als een oplichtende punt aan de hemel.

Wat overblijft is een grote wolk materie die zich langzaam in de ruimte zal uitspreiden. In enkele tientallen jaren zullen wij deze materie als nevel kunnen waarnemen. De nevel is erg rijk aan lichtere elementen zoals waterstof en zuurstof waardoor weer nieuwe sterren gevormd kunnen worden. De toekomst van de kern zelf hangt veelal af van de massa en opbouw. De enorm hoge temperaturen van 100 miljard graden Celsius zorgen ervoor dat de kern veel straling de ruimte instuurt. Als de kern zwaar genoeg is dan kan de instorting van de kern doorgaan tot zo'n klein hemellichaam met zo'n enorme zwaartekracht dat zelfs straling niet meer kan ontsnappen. We spreken dan van een zwart gat.

 

index

Een artist-impression van een supernova.

Onze Zon?

Of een ster supernova gaat, heeft te maken met de totale massa en samenstelling van de ster en haar kern. Als de massa onder c.a. 8 zonnemassa's ligt dan zijn de reacties simpelweg niet heftig genoeg om supernova te gaan. De Zon zal dus nooit eindigen in een geweldige knal. Verwacht wordt dat de Zon over c.a. 4 miljard jaar zal uitzetten tot een grote rode reus waarna ook dan de materie de ruimte in wordt geblazen. De overblijvende kern, een witte dwerg ter grootte van onze Aarde, zal langszaam afkoelen totdat zij de temperatuur van de omliggende ruimte, -273 graden, heeft aangenomen.

Waarnemen van supernova's

Een supernova komt relatief zelden voor. In ons melkwegstelsel komt er gemiddeld eentje per eeuw voor. De meesten verschuilen zich echter achter dikke stofwolken waardoor wij enkel pas veel later de restanten kunnen bewonderen. Maar de geschiedenis leert ons dat mensen in het verleden wel getuige waren van supernova's. De meest bekende vond plaats in 1054. Chinese astronomen spraken toen van een flink oplichtende ster die zelfs overdag zichtbaar was. Nu weten we dat op die plek een ster supernova was gegaan. De overblijfselen van de ster kennen wij tegenwoordig als de Krab-nevel. Deze nevel bevindt zich in het sterrenbeeld Taurus (Stier) en is al zichtbaar met een kleine telescoop!

 

krabnevel1Do-Supermassive-Stars-Explode-2

Supernova-restant in het sterrenbeeld Taurus (links) en de Eta-Carinae supernova remnant (rechts)

 

M82

De supernova in M82 zal de komende maanden zichtbaar blijven waardoor wetenschappers nog meer te weten kunnen komen over de processen achter een supernova en de werking van sterren in het algemeen. De supernova zelf kan met een klein tot middelgrote telescoop als sterretje worden waargenomen. Hoewel dat visueel gezien niet zo spectaculair is, moet men zich wel realiseren dat het licht van deze ster afstamt van een van de meest krachtige processen in ons universum. Los van het feit dat dit licht er miljoenen jaren over heeft gedaan om in onze ogen terecht te komen! De sterrenwacht zal er uiteraard op praktische wijzen op inhaken.

m82 vergelijk

Vergelijking M82: Linker afbeelding is een foto van M82 gemaakt door de auteur in april 2011 vanuit Italie. De rechter afbeelding laat hetzelfde stelsel zien in Januari 2014 (credit: Sky At Night).

De heldere ster tussen de twee pijlen is de supernova die op de linker afbeelding niet zichtbaar is.

 

Meer informatie?

Bekijk de links hieronder voor meer diepgaande informatie over supernova's en gerelateerde processen:

http://en.wikipedia.org/wiki/Supernova

http://nl.wikipedia.org/wiki/Neutrino

http://en.wikipedia.org/wiki/Chandrasekhar_limit

http://www.spacepage.be/nieuws/heelal-zonnestelsel/heelal/supernova-zichtbaar-in-m82

Laat een reactie achter

Tweets

Prev Next
New Horizons vliegt langs Pluto!

New Horizons vliegt langs Pluto!

woensdag 15 juli 2015

Na een reis van ruim negen jaar was het dan zover. De sonde New Horizons arriveerde bij de planeet Pluto. Voor velen van ons een spannend moment want tot nu...

Lees meer
De Herfststerrenhemel

De Herfststerrenhemel

vrijdag 05 september 2014

Nu dat we tegen het einde van de zomer aanlopen, worden de nachten weer langer. Op dit moment gaat de Zon hier rond 20.00u onder en dit wordt de komende...

Lees meer
Perseiden komen er weer aan!

Perseiden komen er weer aan!

dinsdag 22 juli 2014

Half augustus mogen wij weer de Perseiden begroeten; Met 100 tot 150 vallende sterren per uur behoort deze meteorenzwerm tot een van de aktievere zwermen. De naam Perseiden leent zich...

Lees meer