Supernova blijkt efficiënte deeltjesversneller

De overblijfselen van geëxplodeerde sterren zijn efficiënte deeltjesversnellers. Dat blijkt uit metingen van Utrechtse astronomen aan zo’n supernova-rest op ruim 8000 lichtjaar afstand in het zuidelijke sterrenbeeld Circinus (Passer).

Zware sterren knallen aan het eind van hun leven uit elkaar in een catastrofale supernova-explosie. Daarbij wordt een uitdijende schil van gas de ruimte in geblazen. Dat gas wordt verhit doordat het in botsing komt met de omringende interstellaire materie.

Theoretici voorspelden lang geleden al dat niet alle bewegingsenergie wordt omgezet in hitte. Een deel van de energie zou gebruikt worden om elektrisch geladen deeltjes enorm sterk te versnellen, vermoedelijk in turbulente magnetische velden.

‘Wij hebben dat nu voor het eerst echt gemeten,’ zegt promovenda Eveline Helder, de eerste auteur van een artikel dat vandaag gepubliceerd wordt op Science Express. ‘We meten snelheid en temperatuur, en de rekensom klopt gewoon niet.’

Röntgenfoto's

De metingen zijn verricht aan de supernova-rest RCW86. Volgens Helders co-promotor Jacco Vink is die waarschijnlijk ontstaan bij een sterexplosie in het jaar 185, die opgetekend werd door Chinese astronomen. De supernovarest is dus minder dan tweeduizend jaar oud.

De Amerikaanse Chandra-kunstmaan heeft in 2004 en in 2007 röntgenfoto’s van de supernova-rest gemaakt. Door die met elkaar te vergelijken, konden Helder, Vink en hun collega’s de uitdijingssnelheid bepalen: ongeveer zesduizend kilometer per seconde.

Kosmische straling

Uit de waarnemingen volgt dat meer dan de helft van de bewegingsenergie wordt omgezet in zogeheten kosmische straling: elektrisch geladen deeltjes die tot bijna de lichtsnelheid zijn versneld. Helder: ‘Er is eigenlijk geen andere verklaring.’

Sterrenkundigen gingen er vanuit dat gemiddeld zo’n tien procent van de energie van een supernova gebruikt wordt voor het versnellen van kosmische straling. Dat dat percentage bij RCW86 een stuk hoger is, komt mogelijk door de geringe leeftijd van de supernova-rest.

Röntgenopname van de supernova-rest RCW86 (ESA/NASA) Beeld
Röntgenopname van de supernova-rest RCW86 (ESA/NASA)
Meer over

Wilt u belangrijke informatie delen met de Volkskrant?

Tip hier onze journalisten


Op alle verhalen van de Volkskrant rust uiteraard copyright. Linken kan altijd, eventueel met de intro van het stuk erboven.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright @volkskrant.nl.
© 2021 DPG Media B.V. - alle rechten voorbehouden