Een groep wetenschappers onder leiding van onderzoekers van de Universiteit van Cardiff heeft voor het eerst een rijke voorraad moleculen ontdekt in het centrum van een ontplofte ster.

Twee voorheen onopgemerkte moleculen, formylium (HCO+) en zwavelmonoxide (SO), werden gevonden in de afkoeling na Supernova 1987A, gevestigd 163, 000 lichtjaar verwijderd in een nabije buur van ons eigen Melkwegstelsel. De explosie werd oorspronkelijk waargenomen in februari 1987, vandaar de naam.

Deze nieuw geïdentificeerde moleculen gingen vergezeld van eerder gedetecteerde verbindingen zoals koolmonoxide (CO) en siliciumoxide (SiO). De onderzoekers schatten dat ongeveer 1 op de 1000 siliciumatomen van de geëxplodeerde ster te vinden is in SiO-moleculen en slechts een paar op de miljoen koolstofatomen in HCO+-moleculen.

Eerder werd gedacht dat de enorme explosies van supernova's alle moleculen en stof die mogelijk al aanwezig waren, volledig zouden vernietigen.

Echter, de detectie van deze onverwachte moleculen suggereert dat de explosieve dood van sterren kan leiden tot wolken van moleculen en stof bij extreem lage temperaturen, die vergelijkbaar zijn met die in een sterrenkraamkamer waar sterren worden geboren.

Hoofdauteur van de studie Dr. Mikako Matsuura, van de School of Physics and Astronomy van Cardiff University, zei:"Dit is de eerste keer dat we deze soorten moleculen in supernova's hebben gevonden, wat vraagtekens zet bij onze lang gekoesterde veronderstelling dat deze explosies alle moleculen en stof die in een ster aanwezig zijn vernietigen.

"Onze resultaten hebben aangetoond dat wanneer het overgebleven gas van een supernova begint af te koelen tot onder de 200°C, de vele zware elementen die worden gesynthetiseerd, kunnen rijke moleculen gaan herbergen, het creëren van een stoffabriek.

"Het meest verrassende is dat deze fabriek van rijke moleculen meestal wordt gevonden in omstandigheden waar sterren worden geboren. De dood van massieve sterren kan daarom leiden tot de geboorte van een nieuwe generatie."

Het team kwam tot hun bevindingen met behulp van de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) om het hart van Supernova 1987A in opmerkelijk fijne details te onderzoeken.

De bevindingen zijn gepubliceerd in het tijdschrift Maandelijkse mededelingen van de Royal Astronomical Society .

Astronomen bestuderen Supernova 1987A sinds het voor het eerst werd ontdekt, meer dan 30 jaar geleden, maar vonden het moeilijk om de binnenste kern van de supernova te analyseren. ALMA's vermogen om te observeren op millimetergolflengten - een gebied van het elektromagnetische spectrum tussen infrarood en radiolicht - maakte het mogelijk om door het tussenliggende stof en gas te kijken en de overvloed en locatie van de nieuw gevormde moleculen te bestuderen.

In een begeleidend document, een tweede onderzoeksteam heeft de gegevens van ALMA gebruikt om het eerste 3D-model van Supernova 1987A te maken, het onthullen van belangrijke inzichten in de oorspronkelijke ster zelf en de manier waarop supernovae de basisbouwstenen van planeten vormen.

Het is algemeen bekend dat massieve sterren, die meer dan 10 keer de massa van onze zon, hun leven op spectaculaire wijze beëindigen. Als zo'n ster zonder brandstof komt te zitten, er is niet langer genoeg warmte en energie om terug te vechten tegen de kracht van hun eigen zwaartekracht. De buitenste regionen van de ster, ooit opgehouden door de kracht van kernfusie, kom dan met enorme kracht op de kern neer. De rebound van deze ineenstorting veroorzaakt een explosie die materiaal de ruimte in schiet.

Voortbouwend op hun huidige bevindingen, het team hoopt ALMA te gebruiken om erachter te komen hoe overvloedig de moleculen van HCO+ en SO precies zijn, en om te zien of er nog andere moleculen in de supernova zijn die nog moeten worden gedetecteerd.