Ruimte is groot! Wetenschap is cool! Laten we erover praten. Hoewel het centrum tijdelijk gesloten is, zijn we nog steeds gepassioneerd door wetenschap en ruimtevaart. In deze serie maken we een korte rondleiding door een wetenschaps- of ruimtevaartonderwerp en geven we je een overzicht met coole foto’s. Het onderwerp van vandaag gaat over een supernova.
Wat is het?
Stars zijn een beetje als mensen. Ze worden geboren, leven een heel leven, en dan sterven ze. Alleen is dat een oversimplificatie. Sterren zijn reusachtig. Maar het zijn ook gigantische chemische reacties.
Net als een vuur echter, zullen sterren uiteindelijk door hun brandstofvoorraad heen branden. Het verschil is dat wanneer een vuur zijn brandstof opgebruikt, het niet wordt opgeblazen tot iets veelvouden van zijn oorspronkelijke grootte, noch stort het in elkaar tot superdichte materie.
Wanneer een ster “opbrandt”, kunnen er veel dingen gebeuren. Maar het belangrijkste is dat de krachten die dit reusachtige object in evenwicht houden, uit balans raken. Hier is hoe NASA het uitlegt:
“Massieve sterren verbranden enorme hoeveelheden nucleaire brandstof in hun kernen, of centra. Dit produceert tonnen energie, dus het centrum wordt erg heet. Hitte genereert druk, en de druk die ontstaat door de nucleaire verbranding van een ster zorgt er ook voor dat die ster niet in elkaar stort.
Een ster is in evenwicht tussen twee tegengestelde krachten. De zwaartekracht van de ster probeert de ster in een zo klein mogelijke bal te persen. Maar de nucleaire brandstof die in de kern van de ster brandt, creëert een sterke naar buiten gerichte druk. Deze naar buiten gerichte druk weerstaat de naar binnen gerichte druk van de zwaartekracht.
Als de brandstof van een zware ster opraakt, koelt hij af. Hierdoor neemt de druk af. De zwaartekracht wint het, en de ster stort plotseling in. Stel je voor dat iets van een miljoen keer de massa van de aarde in 15 seconden in elkaar stort! De ineenstorting gebeurt zo snel dat er enorme schokgolven ontstaan die het buitenste deel van de ster doen exploderen!”
Die resulterende explosie is een supernova.
Al die exploderende energie doet een paar dingen. Het verstrooit de fundamentele bouwstenen van het heelal die de kern van de meeste sterren vormen: waterstof, helium, koolstof. De resulterende puinwolk vormt een nevel, waar we het onlangs over hadden.
Dus, een supernova is een deel van de cirkel van hemelleven. Simba zou trots zijn.
Maar door de compressie als gevolg van het ineenstorten van een ster wordt de kern ook superdicht. De resulterende sterkern wordt een witte dwerg genoemd. Een witte dwerg is zo groot als de aarde en heeft dezelfde massa als een ster in een veel kleinere verpakking, waardoor hij ongelooflijk dicht is. Hij geeft geen licht af dankzij kernfusie, zoals de meeste sterren. In plaats daarvan geeft hij thermische straling af die voor wetenschappers zichtbaar kan zijn.
Als de ster groot genoeg is, kan deze superdichte kern een zwart gat worden. Dat is een heel ander verhaal voor een andere keer.
Komen ze vaak voor?
Ja en nee. Met miljarden sterren in ontelbare sterrenstelsels in ons heelal, is de kans groot dat er ergens een ster een supernova wordt. Het is alleen de vraag of we het kunnen zien.
Ze behoren tot de helderste objecten die mensen ooit aan de nachtelijke hemel hebben waargenomen en worden vaak in andere sterrenstelsels gezien. Maar supernova’s zijn moeilijk te zien in ons eigen Melkwegstelsel omdat stof ons zicht belemmert. In 1604 ontdekte Johannes Kepler de laatste waargenomen supernova in de Melkweg. NASA’s Chandra-telescoop ontdekte de resten van een recentere supernova. Deze explodeerde meer dan honderd jaar geleden in de Melkweg.
Een van de beroemdste supernovae die door mensen is waargenomen, was de vorming van de Krabnevel. In 1054 namen Chinese astronomen een explosie waar aan de hemel. Deze supernova, SN 1054 genaamd, was twee jaar lang zichtbaar voordat hij vervaagde in wat wij nu kennen als de Krabnevel.
Andere culturen in Azië registreerden de fantastische nachtelijke explosie, maar het duurde honderden jaren voordat het werk van baanbrekende wetenschappers als Edwin Hubble de vroege Chinese teksten in verband bracht met de astronomische gebeurtenis die zij observeerden.
In totaal zijn er acht supernovae in de Melkweg geïdentificeerd dankzij schriftelijke getuigenissen door de jaren heen.
Kan ik er een zien?
Misschien hebt u het geluk er een te zien! NASA moedigt burgers aan om de nachtelijke hemel af te speuren. In 2008 bijvoorbeeld zag een tiener genaamd Caroline Moore uit New York er een op beelden van het Puckett Observatory Supernova Search (POSS) team. Na maandenlang de beelden te hebben doorzocht, vond Moore wat SN 2008ha bleek te zijn, een van de zwakste supernovae ooit. De 14-jarige Moore werd ook de jongste persoon die ooit een supernova ontdekte.
Twee jaar later verbeterde Kathryn Aurora Gray uit New Brunswick, Canada, haar record. Gray bekeek foto’s van het Abbey Ridge Observatory, gemaakt door een familievriend. Daarop ontdekte ze SN 2010It.
De les hier is om je ogen op de hemel gericht te houden. Je weet nooit wat je kunt zien!
Mooie plaatjes
Tot slot zijn hier enkele prachtige foto’s van supernovaresten, vastgelegd door meerdere ruimtetelescopen.
