Persbericht

Dubbelknaller: nieuwe opname toont overblijfselen van ster die tweemaal explodeerde

2 juli 2025

Voor het eerst hebben astronomen visueel bewijs gevonden dat een ster aan zijn einde is gekomen door twee keer te ontploffen. Door met de Very Large Telescope (VLT) van de Europese Zuidelijke Sterrenwacht (ESO) de eeuwenoude overblijfselen van supernova SNR 0509-67.5 te onderzoeken, hebben ze patronen gevonden die bevestigen dat de ster twee explosies heeft ondergaan. De ontdekking, die vandaag wordt gepubliceerd, plaatst enkele van de belangrijkste explosies in het heelal in een nieuw licht.

De meeste supernova’s zijn het gevolg van zware sterren die aan het einde van hun bestaan exploderen, maar één variant kent een bescheidener bron. Witte dwergen – de kleine, inactieve kernen die overblijven nadat sterren zoals onze zon hun nucleaire brandstof hebben verbruikt – kunnen een supernova van type Ia produceren.

‘De explosies van witte dwergen spelen een cruciale rol in de sterrenkunde’, zegt Priyam Das, promovendus aan de Universiteit van New South Wales in Canberra (Australië), die leiding gaf aan het onderzoek naar SNR 0509-67.5, waarvan de resultaten vandaag in Nature Astronomy zijn gepubliceerd. Veel van onze kennis over hoe het heelal uitdijt, is gebaseerd op supernova’s van type Ia, die tevens een belangrijke bron van het ijzer op onze planeet zijn, inclusief het ijzer in ons bloed.

‘Ondanks het belang van deze supernova’s blijft het aloude vraagstuk van het exacte mechanisme dat hun explosie in gang zet onopgelost’, voegt Das daaraan toe.

Alle modellen die supernova’s van type Ia verklaren, gaan uit van een dubbelster, bestaande uit een witte dwerg en een andere ster die om elkaar heen draaien. Als de afstand tussen beide sterren klein genoeg is, kan de dwerg materiaal van zijn partner ‘stelen’. Volgens de meest gangbare theorie achter deze explosies verzamelt de witte dwerg materie van zijn partner totdat hij een kritische massa bereikt en een enkelvoudige explosie ondergaat. Recente onderzoeken doen echter vermoeden dat in elk geval sommige supernova’s van type Ia beter verklaard kunnen worden door een dubbele explosie die plaatsvindt vóórdat de ster zijn kritische massa heeft bereikt.

Astronomen hebben nu een nieuwe opname gemaakt die dit vermoeden bevestigt: ten minste sommige supernova’s van type Ia exploderen niet één, maar twee keer. Volgens dit alternatieve scenario vormt zich een deken van gestolen helium om de witte dwerg heen, die instabiel wordt en vervolgens kan ontbranden. Deze eerste explosie veroorzaakt een schokgolf in de kern van de witte dwerg, die de uiteindelijke supernova teweegbrengt.

Tot nu toe bestond er geen duidelijk visueel bewijs voor een witte dwerg die een dubbele ontploffing onderging. Maar recent hebben astronomen voorspeld dat dit proces een karakteristiek patroon – een soort vingerafdruk – zal achterlaten in de nog nagloeiende overblijfselen van de supernova, die nog lang na de eerste explosie zichtbaar zouden zijn. Onderzoek wijst erop dat de overblijfselen van zo’n supernova twee afzonderlijke schillen van calcium zouden bevatten.

Astronomen hebben deze specifieke vingerafdruk nu aangetroffen in de overblijfselen van een supernova. Ivo Seitenzahl, die leiding gaf aan de waarnemingen en tijdens het onderzoek verbonden was aan het Heidelberger Institut für Theoretische Studien in Duitsland, zegt dat deze resultaten een duidelijke aanwijzing zijn dat witte dwergen kunnen exploderen lang voordat ze de beroemde Chandrasekhar-limiet bereiken, en dat het ‘dubbele-detonatie’-mechanisme inderdaad voorkomt in de natuur’. Het team is erin geslaagd om de voorspelde calciumschillen (de blauwe kringen op de foto) te detecteren in de supernovarest SNR 0509-67.5 met behulp van de Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) van ESO’s VLT. Dit heeft het onomstotelijke bewijs opgeleverd dat een supernova van type Ia kan ontstaan vóórdat een witte dwerg zijn kritieke massa bereikt.

Supernova’s van type Ia zijn essentieel voor ons begrip van het heelal. Ze gedragen zich heel consistent en hun voorspelbare helderheid – ongeacht hoe ver ze van ons verwijderd zijn – helpt astronomen om afstanden in het heelal te meten. Door ze als kosmische meetlatten te gebruiken, hebben astronomen de versnellende uitdijing van het heelal ontdekt – een ontdekking die in 2011 werd bekroond met de Nobelprijs voor Natuurkunde. Door te onderzoeken hoe ze ontploffen, helpt ons begrijpen waarom ze zo’n voorspelbare helderheid hebben.

Das heeft nog een andere reden om deze explosies te onderzoeken: ‘Dit tastbare bewijs voor een dubbele explosie draagt niet alleen bij aan het oplossen van een al lang bestaand vraagstuk, maar is tevens een prachtig visueel spektakel’, zegt hij, verwijzend naar de prachtige gelaagde structuur die een supernova achterlaat. Voor hem ‘is het onthullen van de innerlijke werking van zo’n spectaculaire kosmische explosie ongelooflijk bevredigend.’

Meer informatie

De resultaten van dit onderzoek zijn te vinden in het artikel ‘Calcium in a supernova remnant shows the fingerprint of a sub-Chandrasekhar mass explosion’, dat in Nature Astronomy verschijnt.

Het onderzoeksteam bestaat uit: P. Das (University of New South Wales, Australië [UNSW] & Heidelberger Institut für Theoretische Studien, Heidelberg, Duitsland [HITS]), I.R. Seitenzahl (HITS), A.J. Ruiter (UNSW & HITS & OzGrav: The ARC Centre of Excellence for Gravitational Wave Discovery, Hawthorn, Australië & ARC Centre of Excellence for All-Sky Astrophysics in 3 Dimensions), F.K. Röpke (HITS & Institut für Theoretische Astrophysik, Heidelberg, Duitsland & Astronomisches Recheninstitut, Heidelberg, Duitsland), R. Pakmor (Max-Planck-Institut für Astrophysik, Garching, Duitsland [MPA]), F.P.A. Vogt (Federal Office of Meteorology and Climatology – MeteoSwiss, Payerne, Zwitserland), C.E. Collins (The University of Dublin, Dublin, Ierland & GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung, Darmstadt, Duitsland), P. Ghavamian (Towson University, Towson, VS), S.A. Sim (Queen’s University Belfast, Belfast, VK), B.J. Williams (X-ray Astrophysics Laboratory NASA/GSFC, Greenbelt, VS), S. Taubenberger (MPA & Technische Universität München, Garching, Duitsland), J.M. Laming (Naval Research Laboratory, Washington, VS), J. Suherli (University of Manitoba, Winnipeg, Canada), R. Sutherland (Australian National University, Weston Creek, Australië), en N. Rodríguez-Segovia (UNSW).

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

• Onderzoeksartikel
• Foto’s van de VLT
• Voor journalisten: abonneer je op persberichten onder embargo in je eigen taal
• Voor wetenschappers: heb je een verhaal? Communicatie-afdeling ESO
• Nieuwe ESO-analyse bevestigt: ernstige schade door gepland industrieel complex bij Paranal

Contact

Priyam Das
School of Science (Astrophysics), University of New South Wales at the Australian Defence Force Academy
Canberra, Australia
E-mail: priyam.das@unsw.edu.au

Ashley Ruiter
School of Science (Astrophysics), University of New South Wales at the Australian Defence Force Academy
Canberra, Australia
E-mail: ashley.ruiter@unsw.edu.au

Ivo Seitenzahl
Heidelberg Institute for Theoretical Studies
Heidelberg, Germany (currently in Canberra, Australia)
E-mail: ivoseitenzahl@gmail.com

Friedrich Röpke
Heidelberg Institute for Theoretical Studies
Heidelberg, Germany
E-mail: friedrich.roepke@h-its.org

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

Marieke Baan (Perscontact Nederland)
ESO Science Outreach Network en NOVA Informatie Centrum
Tel: +31(0)20-5257480
E-mail: eson-netherlands@eso.org

Connect with ESO on social media