Persbericht

Unieke vorm van explosie van ster slechts één dag na detectie onthuld

12 november 2025

Snelle waarnemingen met de Very Large Telescope (VLT) van de Europese Zuidelijke Sterrenwacht (ESO) hebben de explosieve dood van een ster onthuld, net op het moment dat de explosie door het oppervlak van de ster heen brak. Daarbij hebben astronomen voor het eerst de vorm van de explosie in haar vroegste stadium kunnen bekijken. Deze korte beginfase zou een dag later niet meer waarneembaar zijn geweest en helpt een hele reeks vragen te beantwoorden over hoe zware sterren supernova’s worden.

Toen supernova-explosie SN 2024ggi in de nacht van 10 april 2024 lokale tijd voor het eerst werd waargenomen, was Yi Yang, universitair hoofddocent aan de Tsinghua-universiteit in Peking, China, en hoofdauteur van de nieuwe studie, na een lange vlucht net in San Francisco geland. Hij wist dat hij snel moest handelen. Twaalf uur later had hij een waarneemvoorstel ingediend bij ESO, die na een zeer snel goedkeuringsproces op 11 april – slechts 26 uur na de eerste detectie – haar VLT-telescoop in Chili op de supernova richtte. 

SN 2024ggi bevindt zich in het sterrenstelsel NGC 3621, in de richting van het sterrenbeeld Waterslang, en is ‘slechts’ 22 miljoen lichtjaar van ons verwijderd – naar astronomische maatstaven relatief dichtbij. Met een grote telescoop en het juiste instrument wist het internationale team dat ze de unieke kans hadden om de vorm van de explosie kort na het plaatsvinden ervan te ontrafelen. ‘De eerste VLT-waarnemingen legden de fase vast waarin materie die door de explosie nabij het centrum van de ster was versneld, door het oppervlak van de ster heen brak. Gedurende enkele uren zouden zowel de geometrie van de ster als de explosie waarneembaar kunnen zijn, en dat is precies wat er gebeurde’, zegt Dietrich Baade, ESO-astronoom in Duitsland en medeauteur van de studie die vandaag in Science Advances is gepubliceerd. 

‘De geometrie van een supernova-explosie levert fundamentele informatie op over de evolutie van sterren en de fysische processen die tot dit kosmische vuurwerk leiden’, legt Yang uit. De precieze mechanismen achter supernova-explosies van zware sterren – sterren met meer dan acht keer zoveel massa als de zon – zijn nog steeds onderwerp van discussie en zijn een van de fundamentele vragen die wetenschappers willen beantwoorden. De voorloper van deze supernova was een rode superreus, die twaalf tot vijftien keer zoveel massa had als de zon en vijfhonderd keer zo groot was. Daarmee is SN 2024ggi een klassiek voorbeeld van een exploderende zware ster.

We weten dat een gemiddelde ster tijdens zijn bestaan zijn bolvorm behoudt, als gevolg van een zeer nauwgezet evenwicht tussen de zwaartekracht die hem wil samendrukken en de tegendruk van zijn inwendige kernreactor die hem wil opblazen. Wanneer zijn brandstof opraakt, begint de kernreactor te sputteren. Voor zware sterren betekent dit het begin van een supernova: de kern van de stervende ster stort ineen, en de hoger gelegen gasschillen vallen erbovenop en kaatsen terug. De terugkaatsende schokgolf baant zich vervolgens een weg naar buiten en verwoest de ster. 

Zodra de schokgolf het oppervlak doorbreekt, komt er een enorme hoeveelheid energie vrij — de supernova wordt dan vele malen helderder en waarneembaar. Tijdens een kortstondige fase kan, voordat de explosie in aanraking komt met het materiaal rondom de stervende ster, de oorspronkelijke ‘uitbraakvorm’ van de supernova worden bestudeerd. 

Dit is wat astronomen, met behulp van een techniek die ‘spectropolarimetrie’ wordt genoemd, nu voor het eerst hebben waargenomen met ESO’s VLT. ‘Spectropolarimetrie levert informatie op over de geometrie van de explosie die andere soorten waarnemingen niet kunnen bieden’, zegt Lifan Wang, medeauteur en hoogleraar aan de Texas A&M University in de VS, die aan het begin van zijn astronomische carrière student was bij ESO. Hoewel de exploderende ster als een nietige stip waarneembaar is, bevat de polarisatie van zijn licht verborgen aanwijzingen over zijn geometrie, die het team heeft kunnen ontrafelen. [1]  

De enige faciliteit op het zuidelijk halfrond die in staat is om de vorm van een supernova door middel van zo’n meting vast te leggen, is het FORS2-instrument dat op de VLT is geïnstalleerd. Met behulp van de FORS2-gegevens ontdekten de astronomen dat de eerste explosie van materiaal de olijfvormig was. Toen de explosie zich naar buiten toe verspreidde en in botsing kwam met de materie rondom de ster, werd hij platter van vorm, maar bleef de symmetrieas van het uitgestoten materiaal gelijk. ‘Deze bevindingen wijzen op een algemeen fysisch mechanisme dat de explosie van veel zware sterren aandrijft’, aldus Yang.

Met deze kennis kunnen astronomen sommige van de huidige supernova-modellen al uitsluiten en nieuwe informatie toevoegen om andere modellen te verbeteren, waardoor ze inzicht krijgen in de gewelddadige dood van zware sterren. ‘Deze ontdekking geeft niet alleen een nieuwe invulling aan ons begrip van sterexplosies, maar laat ook zien wat er bereikt kan worden als de wetenschap grenzen doorbreekt’, zegt medeauteur en ESO-astronoom Ferdinando Patat. ‘Het herinnert ons eraan dat nieuwsgierigheid, samenwerking en snel handelen diepgaande inzichten kunnen opleveren in de fysica die ons heelal gestalte geeft.’

Noten

[1] Lichtdeeltjes (fotonen) hebben een eigenschap die polarisatie wordt genoemd. Bij een bol – de vorm die meeste sterren hebben, heft de polarisatie van de afzonderlijke fotonen elkaar op, zodat de netto polarisatie van het object nul is. Wanneer astronomen een netto polarisatie meten die niet nul is, kunnen ze uit de meting afleiden welke vorm het object dat het waargenomen licht uitzendt – bijvoorbeeld een ster of een supernova – heeft.

Meer informatie

Het onderzoeksteam bestaat uit Y. Yang (Faculteit Natuurkunde, Tsinghua-universiteit, China [Tsinghua-universiteit]), X. Wen (School voor Natuurkunde en Astronomie, Beijing Normal University, China [Beijing Normal University] en Tsinghua-universiteit), L. Wang (Afdeling Natuur- en Sterrenkunde, Texas A&M University, VS [Texas A&M University] en George P. en Cynthia Woods Mitchell Instituut voor Fundamentele Natuurkunde en Sterrenkunde Texas A&M University, VS [IFPA Texas A&M University]), D. Baade (Europese Organisatie voor Astronomisch Onderzoek op het Zuidelijk Halfrond, Duitsland [ESO]), J.C. Wheeler (Universiteit van Texas in Austin, VS), A.V. Filippenko (Afdeling Astronomie, Universiteit van Californië, Berkeley, VS [UC Berkeley] en Hagler Institute for Advanced Study, Texas A&M University, VS), A. Gal-Yam (Faculteit Deeltjesfysica en Astrofysica, Weizmann Instituut voor Wetenschap, Israël), J. Maund (Afdeling Natuurkunde, Royal Holloway, Universiteit van Londen, VK), S. Schulze (Centrum voor Interdisciplinair Onderzoek en Studie in Astrofysica, Northwestern University, VS), X. Wang (Tsinghua University), C. Ashall (Faculteit Natuurkunde, Virginia Tech, VS en Instituut voor Astronomie, Universiteit van Hawaï in Manoa, VS), M. Bulla (Faculteit Natuurkunde en Aardwetenschappen, Universiteit van Ferrara, Italië en INFN, Sezione di Ferrara, Italië en INAF, Osservatorio Astronomico d'Abruzzo, Italië), A. Cikota (Gemini Observatory/NSF NOIRLab, Chili), H. Gao (Beijing Normal University (China). P. Hoeflich (Afdeling Natuurkunde, Florida State University, VS), G. Li (Tsinghua University), D. Mishra (Texas A&M University en IFPA Texas A&M University), Ferdinando Patat (ESO), K.C. Patra (California en Afdeling Astronomie & Astrofysica, Universiteit van Californië, Santa Cruz, VS), S.S. Vasylyev (UC Berkeley), S. Yan (Tsinghua University). 

De Europese Zuidelijke Sterrenwacht (ESO) stelt wetenschappers van over de hele wereld in staat om de geheimen van het heelal te ontdekken, ten bate van iedereen. Wij ontwerpen, bouwen en exploiteren observatoria van wereldklasse die door astronomen worden gebruikt om spannende vragen te beantwoorden en de fascinatie voor astronomie te verspreiden, en bevorderen internationale samenwerking op het gebied van de astronomie. ESO, in 1962 opgericht als intergouvernementele organisatie, wordt inmiddels gedragen door 16 lidstaten (België, Denemarken, Duitsland, Finland, Frankrijk, Ierland, Italië, Nederland, Oostenrijk, Polen, Portugal, Spanje, Tsjechië, het Verenigd Koninkrijk, Zweden en Zwitserland) en door het gastland Chili, met Australië als strategische partner. Het hoofdkwartier van de ESO en haar bezoekerscentrum en planetarium, de ESO Supernova, zijn gevestigd nabij München in Duitsland, maar onze telescopen staan opgesteld in de Chileense Atacama-woestijn – een prachtige plek met unieke omstandigheden voor het doen van hemelwaarnemingen. ESO exploiteert drie waarnemingslocaties: La Silla, Paranal en Chajnantor. Op Paranal staan ESO’s Very Large Telescope en Very Large Telescope Interferometer, evenals surveytelescopen zoals VISTA. Ook zal ESO op Paranal de Cherenkov Telescope Array South huisvesten en exploiteren – ’s werelds grootste en gevoeligste observatorium van gammastraling. Samen met internationale partners beheert ESO APEX en ALMA op Chajnantor, twee faciliteiten die de hemel waarnemen in het millimeter- en submillimetergebied. Op Cerro Armazones, nabij Paranal, bouwen wij ‘het grootste oog ter wereld’ – ESO’s Extremely Large Telescope. Vanuit onze kantoren in Santiago, Chili, ondersteunen wij onze activiteiten in het gastland en werken wij samen met Chileense partners en de Chileense samenleving.

Links

Links

•          Onderzoeksartikel

•          Foto's van de VLT

•          Voor journalisten: abonneer je op onze persberichten in je eigen taal

•          Voor wetenschappers: heb je een verhaal? Promoot je onderzoek

•          Nieuwe ESO-analyse bevestigt: ernstige schade door gepland industrieel complex bij Paranal

Contact

Yi Yang
Department of Physics, Tsinghua University,
Beijing, China
Tel: +86 13581896137
E-mail: yi_yang@mail.tsinghua.edu.cn, yiyangtamu@gmail.com

Dietrich Baade
European Southern Observatory
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 6096 295
E-mail: dbaade@eso.org

Lifan Wang
Department of Physics & Astronomy, College of Arts & Sciences, Texas A&M University
College Station, Texas, United States
E-mail: lifan@tamu.edu

Ferdinando Patat
European Southern Observatory
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6744
E-mail: fpatat@eso.org

Bárbara Ferreira
ESO Media Manager
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6670
Mob: +49 151 241 664 00
E-mail: press@eso.org

Rodrigo Alvarez (press contact België)
ESO Science Outreach Network en Planetarium, Royal Observatory of Belgium
Tel: +32-2-474 70 50
E-mail: eson-belgië@eso.org

Connect with ESO on social media