Je leest:

Nova-explosie uit 1670 blijkt botsing van sterren

Nova-explosie uit 1670 blijkt botsing van sterren

Fenomeen met het blote oog te zien

Nieuwe waarnemingen met onder andere de APEX-radiotelescoop laten zien dat de ster die Europese astronomen in 1670 aan de hemel zagen verschijnen geen nova was, maar een veel zeldzamer en heftiger verschijnsel: een stellaire botsing.

De gebeurtenis was spectaculair genoeg om waarneembaar te zijn met het blote oog, maar de sporen die deze achterliet waren heel vaag. Pas na een zorgvuldige analyse met behulp van submillimetertelescopen kon het 340 jaar oude raadsel worden opgelost. Het resultaat is maandag gepubliceerd in het tijdschrift Nature.

De heldere explosie die in 1670 in het sterrenbeeld Zwaan verscheen en lange tijd met het blote oog zichtbaar was, werd opgetekend (rood omcirkeld) door de astronoom Helvelius.
Royal Society

Enkele van de beroemdste astronomen van de zeventiende eeuw, onder wie Johannes Hevelius – de vader van de maancartografie – en Giovanni Cassini, deden uitgebreid verslag van een nieuwe ster die in 1670 aan de hemel verscheen. Hevelius omschreef hem als nova sub capite Cygni – een nieuwe ster onder de kop van de Zwaan – maar de astronomen van nu kennen hem als Nova Vulpeculae 1670. Historische verslagen van novae zijn zeldzaam en van groot belang voor moderne astronomen. Nova Vul 1670 geldt als de oudste opgetekende nova-verschijning en de zwakste nova die later is herontdekt.

De hoofdauteur van het nieuwe onderzoek, Tomasz Kamiński van ESO en het Max-Planck-Institut für Radioastronomie in Bonn legt uit: “Vele jaren lang werd dit object als een nova gezien, maar hoe meer het werd onderzocht, des te minder leek het op een gewone nova. Sterker nog, het leek op geen enkele soort exploderende ster.”

Met het blote oog

Toen hij voor het eerst verscheen, was Nova Vul 1670 gemakkelijk waarneembaar met het blote oog en vertoonde hij twee jaar lang een veranderlijke helderheid. Vervolgens doofde hij uit, om na twee oplevingen voorgoed te verdwijnen. Hoewel het verschijnsel goed is gedocumenteerd voor die tijd, beschikten de toenmalige astronomen niet over de apparatuur die nodig was om het merkwaardige gedrag van de nova te verklaren.

In de loop van de twintigste eeuw kwamen astronomen tot het inzicht dat de meeste novae kunnen worden verklaard met het explosieve gedrag van nauwe dubbelsterren. Maar Nova Vul 1670 paste niet goed in dit model en bleef een raadsel.

De restanten van de exploderende ster (vergroot voor uitleg).
ESO/T. Kamiński

Zelfs de steeds groter wordende telescopen konden aanvankelijk geen spoor van de vermeende nova terugvinden. Pas in de jaren 80 detecteerde een team van astronomen een zwakke nevel rond de vermoedelijke locatie van het restant van de ster. Hoewel er een intrigerend verband leek te bestaan met de waarneming van 1670, konden de waarnemingen geen nieuw licht werpen op de ware aard van het verschijnsel dat meer dan driehonderd jaar eerder aan de Europese hemel was waargenomen.

Tomasz Kamiński vervolgt: “We onderzochten het gebied nu op submillimeter- en radiogolflengten. Daarbij stelden we vast dat het restant is omgeven door koel gas dat rijk is aan moleculen met een zeer ongebruikelijke chemische samenstelling.”

Behalve de APEX-radiotelescoop gebruikte het team ook de Submillimeter Array (SMA) en de Effelsberg-radiotelescoop om de chemische samenstelling vast te stellen en de onderlinge verhoudingen van de verschillende isotopen in het gas te meten. Alles bij elkaar leverde dit een extreem gedetailleerd beeld op van de aard van de materie, en van de mogelijke oorsprong ervan.

De enorme Effelsberg-radiotelescoop in Duitsland. De schotel heeft een diameter van 100 meter.
Dr.G.Schmitz

Spectaculaire botsing

Het team ontdekte dat de massa van het koele materiaal te groot is om afkomstig te zijn van een nova-explosie. Bovendien zijn de isotopenverhoudingen die rond Nova Vul 1670 zijn gemeten niet in overeenstemming met die van een nova. Maar als het geen nova was, wat was het dan wel?

Het lijkt een zogeheten rode nova te zijn geweest – een spectaculaire botsing tussen twee sterren, helderder dan een gewone nova, maar minder helder dan een supernova. Rode nova’s zijn erg zeldzame gebeurtenissen waarbij sterren exploderen doordat ze met een andere ster fuseren. Daarbij wordt materie uit het inwendige van de beide sterren de ruimte in geblazen, en blijft uiteindelijk slechts een zwak restant over, dat is ingebed in een koele omgeving die rijk is aan moleculen en stof. Nova Vul 1670 voldoet bijna exact aan het profiel van deze recent erkende klasse van explosieve sterren.

“Ontdekkingen als deze zijn het leukst: een volslagen onverwacht resultaat!”, concludeert mede-auteur Karl Menten, ook van het Max-Planck-Institut.

Bron:

  • Kamiński T. et al., Nuclear ashes and outflow in the eruptive star Nova Vul 1670, Nature (23 maart 2015), DOI:10.1038/nature14257
Dit artikel is een publicatie van Nederlandse Onderzoekschool voor Astronomie (NOVA).
© Nederlandse Onderzoekschool voor Astronomie (NOVA), alle rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 25 maart 2015

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.