Recordsupernova kwam uit drukke buurt

Kettingbotsing van sterren ging vooraf aan reuzenklap

Opnames van de Lick-telescoop van SN 2006gy (rechtsboven)
Zoom
Opnames van de Lick-telescoop van SN 2006gy (rechtsboven)

De klap van supernova SN 2006gy kón eigenlijk niet. De ster die eraan voorafging zou zwaarder zijn dan mag van astrofysici. Nederlandse astronomen vonden een sluiproute: een snelle kettingbotsing in een gebied met extreem veel sterren zou wel de benodigde superzware ster opleveren.

Het was een klap waar zelfs astronomen stil van worden. Supernova SN 2006gy, die vorig jaar ontdekt werd in het sterrenstelsel NGC 1260, explodeerde honderd maal feller dan gewone supernova's, en de explosie duurde ook veel langer. De bestaande supernova-scenario's konden het geweld eigenlijk niet verklaren. Een supernova is het spektakel dat op gang komt als het binnenste van een ster onder zijn eigen gewicht in elkaar klapt, en de buitenste lagen met geweld het heelal in slingert. Maar normaal gesproken geldt er een maximumgewicht van ongeveer honderd zonsmassa's voor sterren. Dat betekent ook een grens aan de explosiekracht, en die had SN 2006 gy ruim overschreden. Bovendien waren er in het supernova-licht duidelijk sporen van veel waterstof te zien, terwijl de allerzwaarste sterren juist heel weinig waterstof bevatten. Sterrenkundige Ed van den Heuvel en sterrenkundige-computerwetenschapper Simon Portegies Zwart, beide verbonden aan het astronomisch instituut Anton Pannekoek in Amsterdam, presenteren vandaag in het tijdschrift Nature een nieuwe verklaring, met berekeningen. Volgens hen was de voorganger-ster het superzware product van een 'runaway collision'. Dat is een soort uit de hand lopende kettingbotsing tussen sterren in een gebied waar de sterrendichtheid erg hoog is "In zo'n cluster is er miljoenen keren minder afstand tussen sterren dan tussen de zon en haar buurster", zegt Portegies Zwart. Gezellig is het daar niet. "Er is zoveel sterlicht dat de hele hemel zo fel is als de zon. Leven is er niet mogelijk." In zulke streken komen sterren zo dicht in elkaars buurt, dat ze elkaar opslokken. De bollen gloeiend gas vloeien tamelijk geruisloos samen, en het geheel trekt nog weer harder buren aan. "Het wordt een soort doucheputje voor sterren", zegt Portegies Zwart. Zo kon er een ster ontstaan van naar schatting 200 tot 300 zonsmassa's, die zo'n tienduizend jaar later onder zijn eigen gewicht in elkaar klapte: de supernova was een feit. De extra waterstof wordt dan verklaard worden doordat de laatste opgeslokte ster een relatief lichte, jonge ster was, met juist wel veel waterstof aan boord. Een deel van dat waterstof zou na die botsing al door de ster uitgeblazen zijn, en in het gebied rond de ster terechtgekomen. Dat verklaart ook de lang aanhoudende helderheid van de supernova. De uitdijende explosie botst met de waterstofschil om de ster heen, en dat geeft extra lang licht. Nog een aanwijzing, zegt Portegies Zwart, is het feit dat de supernova vlak bij het centrum van het sterrenstelsel staat. Vermoedelijk is, net als bij ons eigen melkwegstelsel, de sterdichtheid daar het hoogst, dus extreem dichte klonteringen zijn daar ook het snelst te vinden. Een eerder geopperde verklaring, een zogeheten quark-ster waarin een nog onbekende materie-vorm een hoofdrol speelt, vindt Portegies Zwart een beetje vergezocht. Maar over een jaar zal de hemel zelf uitsluitsel kunnen geven over de nieuwe theorie, voorspelt hij. "Als het licht van de supernova dan wat afgenomen is, zou er volgens onze theorie een stercluster te zien moeten zijn", zegt Portegies Zwart. Daar houden we hem aan. Bruno van Wayenburg Simon Portegies Zwart en Edward van den Heuvel, "A runaway collision in a young star cluster as the origin of the brightest supernova", Nature, 15 november 2007