En zet alles wat we over het sterven van sterren dachten te weten, op zijn kop.

In september 2014 ontdekten astronomen een explosie in de ruimte. Het bleek te gaan om een supernova van het type II-P. Niks bijzonders, zo dachten de onderzoekers, gewoon weer een ster die op dramatische wijze doodging. Over een periode van zo’n 100 dagen zou de helderheid van de supernova een piek bereiken en weer afzwakken en dat was dat. Het was zeker geen wankele aanname: al duizenden keren zijn onderzoekers getuige geweest van supernovae – de explosie van sterren – en altijd markeerden de explosies het einde van het leven van een ster. Maar de supernova die de onderzoekers in 2014 spotten, had duidelijk andere plannen.

Helderheid
Want na de explosie was het nog niet klaar. Over een periode van drie jaar nam de helderheid van de supernova herhaaldelijk – zeker vijf keer – toe en weer af. Alsof de ster domweg weigerde om dood te gaan.

Hier zie je de veranderingen in helderheid die de supernova over een periode van twee jaar doormaakte. Afbeelding: LCO / S. Wilkinson.

1954
En het wordt nog gekker. Archiefgegevens onthullen namelijk dat in 1954 op exact dezelfde plek in het heelal ook een explosie plaatsvond. Het wijst er sterk op dat deze ster in 1954 ook al eens explodeerde, maar ook toen niet doodging. “Deze supernova zet alles over wat we dachten te weten over hoe supernovae werken op zijn kop,” stelt onderzoeker Iair Arcavi. “Het is het grootste raadsel dat ik in bijna tien jaar onderzoek naar stellaire explosies ben tegengekomen.”

Rechts: de explosie in 1954. Links: hetzelfde stukje ruimte, maar dan in 1993. Er is dan geen explosie zichtbaar. In 2014 wordt op dezelfde plek als in 1954 dus weer een explosie waargenomen. Afbeelding: afkomstig uit Arcavi et al. 2017, Nature. Credits: POSS / DSS / LCO / S. Wilkinson.

Zwaar
Onderzoek suggereert dat de exploderende ster zeker vijftig keer zwaarder was dan de zon (en mogelijk zelfs nog veel zwaarder). Daarmee is dit de grootste stellaire explosie waar onderzoekers ooit getuige van zijn geweest. En wellicht dat dat kan verklaren waarom deze supernova zich heel anders gedraagt dan we van zijn kleinere soortgenoten gewend zijn.

“Het is vergelijkbaar met het vinden van een dinosaurus die vandaag de dag nog in leven is. Als je er eentje zou vinden, zou je twijfelen of het er wel echt één is”

Dinosaurus
Een andere optie is dat we hier te maken hebben met wat onderzoekers een ‘Pulsational Pair Instability Supernova‘ noemen. “In theorie is het mogelijk dat dit het resultaat was van een ster die zo zwaar en zo warm was dat deze antimaterie genereerde in zijn kern,” legt onderzoeker Daniel Kasen uit. “Dat zou ervoor zorgen dat de ster op gewelddadige wijze instabiel werd en over een periode van jaren herhaaldelijk heldere uitbarstingen doormaakt.” Dat proces kan zich zelfs over meerdere decennia herhalen alvorens de ster écht doodgaat, ineenstort en een zwart gat vormt. “Gedacht werd dat deze explosies alleen in het jonge universum voorkwamen en vandaag de dag niet meer,” stelt onderzoeker Andy Howell. “Het is vergelijkbaar met het vinden van een dinosaurus die vandaag de dag nog in leven is. Als je er eentje zou vinden, zou je twijfelen of het er wel echt één is.”

Nieuw type
Overigens is nog niet zeker of we hier met zo’n stellaire dinosaurus te maken hebben. De theorie omtrent de Pulsational Pair Instability Supernova kan namelijk niet alles wat we rond deze supernova hebben zien gebeuren, verklaren. Dus het is ook nog steeds goed mogelijk dat onderzoekers een compleet nieuw type supernova hebben ontdekt.

Voor nu zit er dan ook maar één ding op: de supernova – die drie jaar nadat deze ontdekt werd nog altijd helder is – blijven bestuderen. Daarnaast hopen onderzoekers elders in het heelal meer van dit soort uitzonderlijke supernovae te ontdekken. Wellicht dat we dan uiteindelijk meer te weten komen over hun oorsprong, doodsstrijd en uiteindelijke ondergang.