nova-ster

Nieuw onderzoek bevestigt niet alleen dat nova’s in staat zijn tot het produceren van gammastraling, maar brengt ook in kaart waar – en hoe – die gammastraling in de exploderende sterren geproduceerd wordt.

Compacte witte dwergen worden soms begeleid door een ‘normale’ ster waarvan ze materie kunnen stelen. Maar soms gaat die diefstal mis en steelt de witte dwerg teveel materie. Omdat de witte dwerg hierdoor te zwaar wordt komt er kernreactie op gang, waarbij waterstofkernen fuseren tot helium. De reactie is vergelijkbaar met die in een waterstofbom. Er ontstaat een thermonucleaire explosie, gevolgd door een korte, maar bijzonder energierijke uitbarsting. En zo ontstaat een nova. Lang dachten onderzoekers dat bij een dergelijke explosie geen gammastraling werd geproduceerd. Maar de Fermi-telescoop heeft in twee jaar tijd al vier keer gezien dat een nova gammastraling produceert. Blijkbaar heeft de exploderende witte dwerg dus meer in zijn mars dan gedacht. Maar hoe ontstaat die gammastraling dan precies? En waar?

Wist je dat…

Snelle deeltjes
Met behulp van zeer gedetailleerde radio-opnames scheppen onderzoekers nu meer duidelijkheid. “We hebben met ons onderzoek nu niet alleen ontdekt waar de gammastraling vandaan komt, maar mogelijk ook welk mechanisme erachter zit,” vertelt onderzoeker Laura Chomiuk. De onderzoekers tonen aan dat gammastraling van de nova afkomstig is van subatomaire deeltjes die bijna net zo snel reizen als het licht.

Hoe er gammastraling ontstaat bij een nova.

Hoe er gammastraling ontstaat bij een nova.

Hoe produceert een nova gammastraling?
Een deel van de baanenergie van de witte dwerg en begeleider wordt gebruikt om de explosie te versterken. Het resultaat is dat het uitgestoten materiaal in het baanvlak van de twee sterren naar buiten beweegt. Daarna blaast de witte dwerg een nog sneller wind bestaande uit geladen deeltjes weg langs de polen van het baanvlak. Die nog snellere wind stuit onherroepelijk op de tragere schokgolf. Daarbij worden de tragere deeltjes door de schokgolf versneld tot een snelheid waarbij er gammastraling en radiostraling wordt gecreëerd.

“Door het systeem over de tijd te volgen konden we de veranderingen in het patroon van de radiostraling zien en ook de beweging van de radiopieken”, zegt onderzoeker Chomiuk over de ontdekking. “We zagen exact wat we op grond van het scenario verwachtten.”

Nova of supernova?
Een witte dwerg kan ook een supernova veroorzaken. Als een witte dwerg te veel materiaal steelt en het zogenoemde Chandrasekar-limiet overschrijdt, explodeert deze. Zo’n supernova is definitief het einde voor een witte dwerg. Een nova is vaak een terugkerend fenomeen. Na een nova-explosie bestaat een witte dwerg nog gewoon en stroomt er opnieuw gas van de begeleidende ster naar de witte dwerg. Na een x-aantal jaar zal er dus weer een explosie te zien zijn.