Een ster verdween uit het zicht. Zou het een 'mislukte supernova' kunnen zijn?

Sommige massieve sterren kunnen uitdoven met een sisser, niet met een knal.

Een ster die uit het zicht verdween, zou een "mislukte supernova" kunnen zijn, een stellaire explosie die in plaats van volledig te detoneren, uitdoofde, meldt een nieuwe studie. Als het waar is, zou de mislukte supernova de geboorte van een zwart gat markeren.

Aan het einde van hun leven exploderen massieve sterren in oogverblindende uitbarstingen die bekend staan als supernova's, die beginnen wanneer de kern van de ster instort. Maar soms vermoeden wetenschappers dat er niet genoeg kracht is voor een volledige explosie, resulterend in een ster die gewoon uitdooft zonder vuurwerk.

Niemand heeft ooit ondubbelzinnig een mislukte supernova gedetecteerd. Maar nu is er een nieuwe kandidaat. Zichtbaar licht van de ster, een superreus gespot in het naburige Andromedastelsel, vervaagde drastisch vanaf 2016, volledig verdwenen tegen 2023, rapporteren MIT-astrofysicus Kishalay De en collega's in een paper ingediend op 18 oktober op arXiv.org.

"Het is wat je verwacht (van een mislukte supernova). Je hebt daar iets dat helder en lichtgevend is en eruitziet als een massieve ster, en dan verdwijnt het," zegt astrofysicus Morgan Fraser, die niet betrokken was bij het onderzoek.

Maar de ontdekking is nog niet definitief. "Er zijn nog veel andere dingen ... die er een beetje op kunnen lijken en je in de war kunnen brengen," zegt Fraser van de University College Dublin. Bijvoorbeeld, stofwolken kunnen sterren bedekken en hen dimmen.

Een ander raadsel: wetenschappers verwachten wat drukte van een mislukte supernova te zien, aangezien de buitenste lagen van de ster zouden moeten afpellen. Maar De en collega's zagen geen zichtbare lichtshow. Om dat te verklaren, suggereren de onderzoekers dat de ster eerder was ontdaan van een deel van zijn buitenste omhulsel van waterstof. De weigerde commentaar te geven nu het onderzoek nog niet door vakgenoten is beoordeeld.

In een mislukte supernova sterft een ster zonder een explosie te produceren (geïllustreerd). Nadat de kern van de ster is ingestort in een zwart gat, valt materiaal dat overblijft van de ster in het zwarte gat (midden) en produceert een gloed van infrarood licht.

Het vastleggen van een mislukte supernova zou een astronomische overwinning zijn. "Op dit moment is het de enige haalbare manier om daadwerkelijk te zien hoe een zwart gat wordt gevormd," zegt astrofysicus Christopher Kochanek van de Ohio State University.

Kochanek en collega's meldden eerder een mogelijke mislukte supernova. Maar wetenschappers werken nog steeds aan het uitsluiten van andere mogelijke verklaringen ervoor. Vervolgwaarnemingen met de James Webb Space Telescope, of JWST, toonden een infrarode gloed, meldden Kochanek en collega's in het Astrophysical Journal van 20 februari. Dat infrarode licht kan worden uitgezonden door resterend materiaal dat in een nieuw gevormd zwart gat valt. Of het kan te wijten zijn aan iets alledaagser dan een mislukte supernova, zoals twee sterren die samensmelten en een stofwolk opwerpen.

Evenzo bleef wat infrarode gloed over van de nieuw ontdekte verdwenen ster, ook al verdween het zichtbare licht. Dat laat het in een soortgelijke limbo over of het al dan niet een mislukte supernova is. "Met de spaarzame observaties die we hebben ... is het heel moeilijk om het verschil te zien," zegt astrofysicus Griffin Hosseinzadeh van de University of California, San Diego, die niet betrokken was bij het onderzoek.

Aanvullende gegevens van JWST kunnen helpen om de oorsprong van beide zogenaamde mislukte supernova's te verduidelijken. Wetenschappers zouden ook kunnen zoeken naar röntgenstralen, die geproduceerd zouden kunnen worden als er een zwart gat materie inslikt.

Het begrijpen van de doodstuiptrekkingen van sterren is belangrijk om te bepalen hoe sterrenstelsels hun populaties van zwarte gaten en neutronensterren krijgen - ultradichte overblijfselen die worden achtergelaten door succesvolle supernova's. En het sterven van sterren is ook belangrijk voor hoe de in sterren gevormde chemische elementen door het heelal worden geblazen.

Sponsorbericht

Uiteindelijk hopen wetenschappers in staat te zijn om de uiteindelijke bestemming van een ster te voorspellen. "Wat we graag zouden willen weten is, afhankelijk van de massa van de ster wanneer deze wordt geboren, zal het dan een supernova zijn en een neutronenster maken, of zal het een mislukking zijn en een zwart gat maken?" zegt astrofysicus Stanford Woosley van de University of California, Santa Cruz, die niet betrokken was bij het onderzoek. "Het hele idee van de geboorte van een zwart gat, en hoe het eruitziet en wat verschillende massa's van sterren produceren, dat zijn cruciale kwesties."