In juni verscheen er een heldere nieuwe ster aan de hemel, 1670. Het werd gezien door de kartuizer monnik Père Dom Anthelme in Dijon, Frankrijk, en astronoom Johannes Hevelius in Gdansk, Polen. In de komende maanden, het vervaagde langzaam tot onzichtbaarheid. Maar in maart 1671, het verscheen weer - nu nog helderder en behoort tot de 100 helderste sterren aan de hemel. Weer vervaagde het, en tegen het einde van de zomer was het weg. Toen in 1672, het bracht een derde verschijning, nu nog nauwelijks zichtbaar voor het blote oog. Na een paar maanden was het weer weg en sindsdien niet meer gezien.

Dit lijkt altijd een vreemde gebeurtenis te zijn geweest. Eeuwenlang, astronomen beschouwden het als de oudst bekende nova - een soort sterexplosie. Maar deze verklaring werd onhoudbaar in de 20e eeuw. Een nova is een vrij veel voorkomende gebeurtenis, wanneer waterstof ontbrandt in een verder uitgestorven ster en een thermonucleaire op hol geslagen reactie veroorzaakt. Sterren kunnen ook exploderen als supernova, na een implosie van hun kern. Echter, we weten nu dat geen van beide het soort herhaalde verschijning zou geven dat in deze gebeurtenis wordt gezien.

Dus wat was het? Ons nieuwe onderzoek, gepubliceerd in de Maandelijkse mededelingen van de Royal Astronomical Society , biedt een geheel nieuwe verklaring.

1982, de Amerikaanse astronoom Mike Shara vond een nevel - een interstellaire stofwolk, waterstof, helium en andere gassen - op de positie van de ontbrekende ster, die inmiddels tussendoor de naam CK Vul had gekregen. Dit bewees dat hier inderdaad iets was gebeurd. Astronomen merkten later op dat de nevel uitdijde, en dat de uitbreiding ongeveer 300 jaar geleden was begonnen. Maar de ster zelf was niet te zien.

Het werd nog vreemder toen de astronoom Tomasz Kamiński ontdekte dat de nevel een zeer ongewone mix van elementen bevatte, zeer overvloedig aanwezig in twee isotopen (elementen met een verschillend aantal neutronen in hun kern vergeleken met het "normale" atoom):een type stikstof (15N) en radioactief aluminium (26Al). Deze vereisen zeer hoge temperaturen om te vormen. Wat er ook gebeurde, dit was een energieke gebeurtenis geweest.

Nieuwe waarnemingen

We hebben de locatie van de ster waargenomen met het ALMA-observatorium in Chili. Deze spectaculair ogende telescoop maakt gebruik van 64 afzonderlijke schotels, en observeert in het microgolfgebied van licht. Het is bijzonder goed in het detecteren van straling van moleculen in de ruimte. Wat we ontdekten is dat het puin van de gebeurtenis zichtbaar is als twee ringen van stof, lijkt op een zandloper. Deze zandloper is ingebed in een grotere zandloper die we in eerdere waarnemingen hebben gezien, en zelf bevat andere structuren - genesteld als een Russische pop.

Dergelijke zandloperlobben duiden op de aanwezigheid van stralen die uit het centrum komen, die de tegengestelde bellen uitblazen. Maar de zandlopers staan ​​in een iets andere hoek. Dit suggereert dat de oorspronkelijke structuur aan het draaien was, en dit vereist een langdurig proces. Wat er ook gebeurde, het was niet zomaar een enkele explosie. Het uitwerpen moet enige tijd hebben geduurd.

Maar als het geen explosie was, wat is er gebeurd? Het alternatief voor een stellaire explosie is een botsing tussen twee sterren. Dit zijn zeldzame gebeurtenissen die de afgelopen jaren veel aandacht hebben gekregen. In 2008, een botsing werd gevangen in de buurt van het centrum van onze melkweg. De botsende sterren cirkelden dicht om elkaar heen, alvorens uiteindelijk te fuseren.

Tijdens het evenement, de sterren werden 100 keer helderder dan voorheen, en in de loop van de volgende twee jaar vervaagden ze weer. Een soortgelijke gebeurtenis kan in het jaar 2000 hebben plaatsgevonden, toen een ster genaamd V838 Mon plotseling helderder werd en langzaam vervaagde.

CK Vul zou het resultaat kunnen zijn van een fusie tussen twee normale sterren. Maar dit leek niet te passen. Gelukkig, Hoewel, er is een complete dierentuin van mogelijke botsingen, aangezien sterren er in vele soorten zijn. We zijn er nu achter dat twee sterren aan de andere kant van het stellaire spectrum het patroon kunnen hebben geproduceerd dat we aan de hemel zien.

De hoofdrolspeler zou een witte dwerg zijn geweest, een dicht overblijfsel dat overblijft nadat een ster als de zon het einde van zijn leven heeft bereikt. De bijrol zou een bruine dwerg zijn geweest, een object in de schemerzone tussen sterren en planeten:te licht om de waterstoffusie te produceren die normaal gesproken plaatsvindt in het centrum van een ster, maar te zwaar om een ​​planeet te zijn. Ze zijn 10 tot 80 keer zwaarder dan Jupiter. Bruine dwergen zijn waarschijnlijk heel gewoon, maar ze zijn moeilijk te vinden omdat ze zo zwak zijn.

Een botsing tussen een witte dwerg en een bruine dwerg zou spectaculair zijn. De bruine dwerg zou worden verscheurd door de veel zwaardere en dichtere witte dwerg. Een deel van de versnipperde dwerg zou op de witte dwerg neerregenen en de brandstof leveren voor een thermonucleaire reactie. De rest van de bruine dwerg zou worden meegesleurd in het puin van de uitbarsting.

In tegenstelling tot een normale ster, witte dwergen kunnen extreem zwak zijn, en na de fusie en thermonucleaire explosie, zou uiteindelijk zijn teruggekeerd naar deze helderheid. Mogelijk hebben ook de resterende stofomhulsels bijgedragen, waardoor het ondoorzichtig is voor zichtbaar licht. Een samensmelting van normale sterren zou een ster met normale helderheid hebben achtergelaten, en zelfs als het verduisterd was, had het nog steeds kunnen worden gezien in het infrarood.

Is dit wat er werkelijk is gebeurd? We hebben een plausibel model gemaakt, maar verdere tests zijn nodig om sluitend bewijs te leveren. Bijvoorbeeld, zou deze botsing de juiste omstandigheden bieden om radioactief aluminium te vormen? Aankomende waarnemingen kunnen kijken naar de details van het binnenste gebied van de zandloperstructuur om erachter te komen.

Onze ontdekking is de allereerste detectie van een botsing tussen een witte en een bruine dwerg. Eenmaal bevestigd, we kunnen het gebruiken om naar andere soortgelijke evenementen te zoeken. Astronomie is een avontuur:een mooie mix van natuurkunde en ontdekking. We zijn nog aan het leren.

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.