Een wel heel zeldzame aangelegenheid.

Waterstof is het meest voorkomende element in het universum. Toch wordt het bijna nooit gezien bij type Ia supernova-explosies. Sterker nog, het gebrek aan waterstof is één van de bepalende eigenschappen van dit type supernova. Onderzoekers keken er dan ook van op toen ze tot hun grote verbazing moesten constateren dat de supernova ASASSN-18tb ineens waterstof uitstoot.

Wat zijn Type Ia Supernova’s?
Dit type supernova ontstaat in nauwe dubbelstersystemen, waarin de ene ster een witte dwerg is, en de andere een rode reus (of een tweede witte dwerg). Type Ia supernova’s spelen een cruciale rol in ons begrip over het universum. De supernova van type Ia is namelijk de helderste soort supernova: hij straalt meer dan een miljard keer meer energie uit dan onze zon. Hierdoor kunnen ze over grote afstanden worden gezien. Bovendien stoten ze bij hun gewelddadige ontploffingen veel elementen uit waar vervolgens nieuwe sterren en sterrenstelsels uit voortkomen.

Hoe ontstaan ze?
Zoals hierboven gemeld, ontstaan type Ia supernova’s door een ontploffing van een witte dwerg. Maar wat precies die explosie veroorzaakt, is op dit moment nog onbekend. Een heersende theorie is dat de witte dwerg materie krijgt van zijn begeleidende ster; een proces dat uiteindelijk tot de explosie leidt. Maar of dit juist is, daar raken onderzoekers maar niet over uitgepraat.


Elementen
Om hier meer grip op te krijgen, besloten de onderzoekers in de studie type Ia supernova’s beter onder de loep te nemen. Hierbij keken ze onder andere naar de elementen die worden uitgeworpen tijdens de explosie. Waarnemingen met de Magellan-telescopen leidden vervolgens tot de ontdekking dat supernova ASASSN-18tb waterstof uitspuwde. “Ik was heel verbaasd en dacht bij mezelf: zou dit echt waterstof kunnen zijn?” Herinnert onderzoeker Nidia Morrell zich. Toen ook teamlid Mark Philips zich over de data boog, kwam ook hij tot dezelfde conclusie: “Het is waterstof,” zei hij. “Er is geen andere mogelijke verklaring.”

Drie mogelijkheden voor de mysterieuze uitstoot van waterstof van ASASSN-18tb. Boven: botsing met een waterstofrijk begeleidende ster. Rechts: botsing van twee witte dwergen die vervolgens met een derde waterstofrijke ster in contact komen. Links: de botsing reageert met omliggend waterstofrijk materiaal. Afbeelding: Anthony Piro

Verschillen
In de afgelopen jaren hebben astronomen een klein aantal zeldzame type Ia supernova’s ontdekt die zijn gehuld in waterstof. Maar in vele opzichten verschilt ASASSN-18tb van deze eerdere gebeurtenissen. “Er zijn een aantal opvallende verschillen die niet zo eenvoudig uit te leggen zijn,” zegt onderzoeker Juna Kollmeier. Ten eerste werden deze voorgaande gevallen gevonden in jonge, stervormende sterrenstelsels waar mogelijk veel waterstofrijk gas aanwezig kan zijn. Maar ASASSN-18tb bevindt zich in een sterrenstelsel bestaande uit louter oude sterren. Ten tweede is de hoeveelheid waterstof uitgestoten door ASASSN-18tb aanzienlijk minder dan die rond de andere type Ia supernova’s.

“Een mogelijkheid is dat we materiaal zien dat onttrokken wordt van de metgezel van de exploderende witte dwerg,” oppert onderzoeker Anthony Piro. “Als dit het geval is, zou het de allereerste observatie van een dergelijke gebeurtenis zijn.” Volgens de onderzoekers is het voorval ontzettend zeldzaam, maar een belangrijk puzzelstukje voor het oplossen van het mysterie van hoe type Ia supernova’s het levenslicht zien.