Supernova SN 2006gy overstraalt zijn thuis-melkweg compleet, maar is onzichtbaar met het blote oog. Door de afstand van 240 miljoen lichtjaar is de ontplofte ster alleen met gevoelige telescopen te zien. Onderzoeksleider Nathan Smith (universiteit van Berkeley, VS) gebruikte NASA’s ruimtetelescoop Chandra en telescopen op de grond om de explosie te volgen.

In hun aankomende artikel in het Astrophysical Journal schatten Smith’s mede-onderzoekers dat hun ster tussen de 100 en 200 keer zo zwaar was als de zon. Daarmee sluiten ze een ander supernovamechanisme uit: een lichte witte dwerg-ster die in een waterstofrijke omgeving ontplofte. Dat had veel meer röntgenstraling opgeleverd dan gemeten is.

Reuzensterren van honderd zonsmassa’s of zwaarder waren heel gewoon aan het begin van het heelal, maar zijn nu zeldzaam. In de melkweg is er maar één bekend: Eta Carinae, op maar 7500 lichtjaar van de aarde. Sterrenkundigen denken dat sterren in deze gewichtsklasse anders aan hun eind komen dan lichtere sterren. Ze strooien veel meer zware elementen de ruimte in en laten ook geen zwart gat achter.

Tegenwind

Zware sterren eindigen als supernova wanneer de brandstof in hun hart opraakt. De continue kernfusie in het hart van de ster vecht het hele bestaan van de ster tegen het gewicht van de buitenlagen. Als de kernfusie stopt vallen die buitenlagen naar binnen, worden samengeperst en ontsteken nog één keer in een enorme kernfusiereactie. Die ontploffing zendt in een paar seconden meer energie uit dan de zon in 10 miljard jaar. Ondertussen stort het hart van de ster ineen tot een zwart gat. Dat is een gebied van een paar kilometer doorsnee waar de zwaartekracht zo sterk is dat zelfs licht er niet aan ontsnapt.

Volgens sterrenkundigen ontlopen extreem grote sterren als SN 2006gy het lot van hun kleinere broeders. Gewone zware sterren hebben tijdens een supernova alleen kernfusie in hun buitenlagen. Felle gammastraling uit de kern zorgt dat de buitenlagen de kern niet bereiken voor die ineenstort. Smith denkt dat uit de gammastraling in SN 2006gy vaste deeltjes ontstonden, zoals waterdamp neer kan slaan als druppels. Door de verminderde gammastraling werden de buitenlagen minder afgeremd en konden ze sneller bij de kern komen. Druk en temperatuur schoten omhoog en met de extra energie kon de hele ster nog een keer als een fusiebom ontploffen. De explosie scheurde de ster uiteen en schoot het hete glas met een flink deel van de lichtsnelheid de ruimte in.

Invloed

‘Als je kijkt naar het effect op het vroege heelal is er een enorm verschil tussen die twee soorten supernova’, legt Smith uit: ‘de een strooit bergen nieuwe elementen het heelal in, de ander sluit ze voor altijd op in een zwart gat’. Alle elementen zwaarder dan ijzer worden alleen in supernova’s gemaakt. Zonder ontploffende sterren geen koper, goud of allerlei andere elementen die vitaal zijn voor het leven en onze technologie.

Ontploffende sterren zijn geen ver-van-mijn-bed-show. Historici hebben in oude geschriften aantekeningen gevonden van supernova’s. In onze melkweg komen er gemiddeld twee per eeuw voor en die zijn soms helderder dan de volle maan. De oude Babyloniërs en Chinezen dachten al na over de nieuwe sterren en zagen er boodschappen van hogere machten. Sommige wetenschappers denken zelfs dat de aarde ooit is geraakt door de straling van een nabije supernova. In de slagtanden van plotseling uitgestorven mammoeten vonden ze sporen van radioactief materiaal dat tijdens een supernova kan ontstaan.

Eta Carinae – ster op springen

Is een supernova al spectaculair, in onze kosmische achtertuin sist de lont van een écht grote knaller. De reuzenster Eta Carinae, 120 keer zo zwaar als de zon, zit in dezelfde gewichtsklasse als de reus van Nathan Smith en staat op maar 7500 lichtjaar afstand. Sterrenkundigen houden de ster al jaren in de gaten; in de afgelopen decennia werd hij een aantal keer stukken helderder en blies hij delen van zijn buitenlaag de ruimte in. In sterrenkunde-termen zit Eta Carinae vlakbij het supernovapunt, maar dat “vlakbij” kan nog jaren, eeuwen of duizenden jaren duren. Als het gebeurt krijgen sterrenkundigen de show van hun leven.