Zijn supernova’s wel goede standaardkaarsen?

De nog steeds uitdijende explosiewolk van de supernova die in 1604 in ons melkwegstelsel opvlamde. Dit nieuwe type wordt helderder dan de Type Ia-supernova’s. foto NASA/ESA NASA

Astronomen vinden steeds meer aanwijzingen dat de sterexplosies die voor het meten van de uitdijing van het heelal worden gebruikt minder uniform verlopen dan wordt aangenomen. Het gaat om compacte sterren (witte dwergen) die materie van een begeleider opzuigen en hierdoor zo zwaar worden dat ze op een bepaald moment uiteenspatten. De explosies zijn zo krachtig dat ze tot op vele miljarden lichtjaren afstand zijn te zien. Tot nu toe werd aangenomen dat deze Type Ia-supernova’s altijd even krachtig en helder zijn en dus uitstekende ‘standaardkaarsen’ zijn voor het bepalen van afstanden tot diep in het heelal. Maar dat is niet altijd het geval.

Afgelopen december berichtten Kazimierz Borkowski (North Carolina State University) en collega’s in de Astrophysical Journal over waarnemingen aan twee gasvormige overblijfselen van supernova-explosies in de Grote Magelhaense Wolk, een nabije buur van ons melkwegstelsel. Deze gaswolken waren onder de loep genomen door de Amerikaanse röntgensatelliet Chandra en zijn Europese tegenhanger XMM-Newton. Uit hun metingen bleek dat de supernovaresten veel dichter en helderder waren dan bij zo’n explosie wordt verwacht. En dat betekent weer dat de sterren die explodeerden zwaarder moeten zijn geweest dan de 1,4 zonsmassa die de theorie voorspelt. De astronomen denken een nieuwe klasse van supernova’s te hebben ontdekt. Die wordt helderder dan het nu bekende type en kan dus bij afstandsbepalingen voor verwarring zorgen. Datzelfde had een groep astronomen onder leiding van de Canadees Andrew Howell al op 21 september in Nature geopperd. Zij hadden een supernova bestudeerd die in 2003 in een sterrenstelsel op 4 miljard lichtjaar afstand was opgevlamd. Uit het spectrum van deze supernova bleek dat het om een gewone Type Ia-explosie ging, maar zijn helderheid was ruim twee maal zo groot als bij zo’n explosie wordt verwacht. De witte dwerg die toen uiteenspatte moet een massa van meer dan tweemaal die van de zon hebben gehad.

Het probleem van de absolute helderheid van deze standaardkaarsen wordt nog vergroot door onderzoek dat onlangs in Science Express id gepubliceerd. Een groep astronomen onder leiding van Lifan Wang (Texas A&M University) had 17 supernova’s bestudeerd die in de afgelopen tien jaar in verre sterrenstelsels opvlamden. Uit de polarisatie van het licht van deze supernova’s werd afgeleid dat het binnenste van de explosies meestal bolsymmetrisch is maar het buitenste deel niet. De waargenomen helderheid van zo’n explosie hangt dus ook af van de richting waarin hij wordt waargenomen. George Beekman

    • George Beekman