Wetenschap
Astrofysicus legt de wetenschap uit achter een unieke nova-uitbarsting die dit jaar de hemel zal verlichten
De totale zonsverduistering is niet de enige reden om dit jaar je ogen naar de hemel gericht te houden. Voor het eerst in 80 jaar zal een sterrenstelsel op 3000 lichtjaar afstand met het blote oog zichtbaar zijn dankzij een eenmalige nova-uitbarsting.
NASA heeft aangekondigd dat de nova, die een ‘nieuwe’ ster aan de nachtelijke hemel zal creëren, ergens tussen nu en september de nachtelijke hemel zal verlichten en net zo helder zal zijn als de Poolster. Het is een van de slechts vijf terugkerende nova's in onze Melkweg en zal een week lang zichtbaar zijn voordat hij weer vervaagt.
Jonathan Blazek, assistent-professor natuurkunde aan de Northeastern University, zegt dat dit een spannend moment is voor zowel amateurastronomen als astrofysici. Technisch gezien is het geen nieuwe ster, alleen een ster die nu helder genoeg is om duidelijker te kunnen zien, zegt Blazek, maar hij biedt de mogelijkheid om de kosmos op een nieuwe manier te zien en te begrijpen.
Wat is precies een nova?
"Er is een brede categorie van dit soort gebeurtenissen, en ze hebben doorgaans de eigenschap dat er twee objecten, of soms meer dan twee objecten, dicht bij elkaar zijn, en dat je massa van de een naar de ander overbrengt", zegt Blazek. "Uiteindelijk bouw je voldoende massa op op meestal het hetere object dat het ontsteekt, in dit geval dat fusie ondergaat, en dan krijg je plotseling een zeer snelle vrijgave van energie, zodat het veel, veel helderder wordt."
Het sterrensysteem in kwestie is T Coronae Borealis, oftewel T CrB, en bevat een witte dwerg en een rode reus, twee sterren die de perfecte omstandigheden creëren voor een nova-uitbarsting.
Een rode reus is wat er gebeurt als een ster, zoals onze zon, zonder brandstof komt te zitten en groter en koeler wordt, en rood wordt in plaats van het wit of geel van een hete ster. Een witte dwerg is wat een rode reus verandert als hij zonder nog meer brandstof komt te zitten:een zeer compacte ster.
Wat er gebeurt als deze twee sterren naast elkaar draaien, is dat de witte dwerg gestaag de atmosfeer van de uitdijende rode reus verwijdert.
"De witte dwerg is veel kleiner en veel compacter, dus je bouwt een kleine schijf op van voornamelijk waterstof en misschien ook wat helium op de witte dwerg", zegt Blazek. "Uiteindelijk stapelt er zich genoeg van op en ontbrandt het feitelijk. Het brandt niet letterlijk in de zin van vuur; het is thermonucleaire verbranding en je hebt waterstof die een fusiereactie ondergaat."
Terwijl hij die op hol geslagen thermonucleaire reactie ondergaat, wordt de witte dwerg heter, groter en helderder, waardoor we hem gemakkelijker op aarde kunnen zien. Dit hele proces maakt deel uit van de natuurlijke levenscyclus van deze sterren en waarom ze elke 80 jaar plaatsvinden. Nadat een witte dwerg als deze nova is geworden, gaat hij terug naar het wegstrippen van gas van de rode reus, waarbij hij in hetzelfde tempo gas opbouwt voordat er uiteindelijk weer een uitbarsting plaatsvindt.
Afgezien van de nieuwigheid van deze nova's, zegt Blazek dat systemen als T CrB bijzonder interessant zijn voor astrofysici, omdat ze uitstekende kandidaten zijn voor Type 1a-supernova's, nog grotere stellaire explosies die een integraal onderdeel zijn van het in kaart brengen van de kosmos.
Wanneer een ster als de witte dwerg van T CrB na herhaalde novae een bepaalde massa raakt en hij zijn eigen massa niet kan dragen, begint hij in te storten en barst hij los in een enorme, heldere explosie, bekend als een supernova. Nova's komen elke 80 jaar voor, maar supernova's zijn eenmalige gebeurtenissen omdat ze zo krachtig zijn dat ze uiteindelijk een ster vernietigen. Type 1a-supernova's vallen nog meer op omdat ze altijd dezelfde helderheid lijken te hebben, wat betekent dat ze waarschijnlijk altijd voorkomen bij sterren met dezelfde massa, zegt Blazek.
"Deze zijn kosmologisch superinteressant omdat je ze heel, heel ver weg kunt zien, en omdat ze bijna altijd dezelfde helderheid hebben, kun je ze gebruiken als zeer specifieke sondes van het universum", zegt Blazek. "Je kunt feitelijk in kaart brengen hoe helder iets is op verschillende afstanden en dat gebruiken om te zeggen:"Hoe verandert het universum op verschillende afstanden?" Dit is eigenlijk hoe ze donkere energie ontdekten."
Dit is de reden waarom organisaties als NASA en astrofysici over de hele wereld waarschijnlijk talloze telescopen naar de hemel zullen richten om deze nova in de gaten te houden, zegt Blazek.
"We bevinden ons in het stadium waarin we donkere energie hebben ontdekt met behulp van de supernova, maar als we naar het volgende niveau van precisie willen gaan, moeten we beter werk doen door echt diep van binnen te begrijpen wat deze dingen zijn, hoeveel variantie er is." er is tussen verschillende objecten en dat soort dingen", zegt Blazek.
Wat de rest van ons betreft:omhoog kijken naar de nachtelijke hemel en een nieuwe lichtbron aan de nachtelijke hemel zien zal voldoende zijn. Gelukkig is het zo helder dat dit misschien wel een van de weinige keren is dat stadsbewoners een voordeel hebben als het gaat om sterrenkijken.
"Het is duidelijk dat je een beter zicht krijgt als je naar een donkere plek gaat, maar als je naar een donkere plek gaat, zie je daarboven veel dingen", zegt Blazek. "Als je het gemakkelijker wilt vinden om het te vinden, blijf dan op een heldere plek, dan kun je alleen de echt heldere dingen zien, zodat het achter de gloed van Boston tevoorschijn komt."