Astronomen zijn getuige geweest van een supernova-explosie die sterk wijst op de vorming van een dubbelstersysteem, wat nieuwe inzichten biedt in de levenscyclus van massieve sterren. De gebeurtenis, genaamd SN 2022esa, vond plaats op ongeveer 320 miljoen lichtjaar afstand in het sterrenstelsel 2MFGC 13525.
De dood van een Wolf-Rayet-ster
De supernova is afkomstig van een Wolf-Rayet-ster, een zeldzaam type massieve, hoogontwikkelde ster ontdaan van zijn buitenste waterstoflaag. Deze sterren naderen al het einde van hun leven en verbranden hun brandstof in een versneld tempo. De waargenomen explosie markeert de laatste fase in dit proces, waarbij de kern van de ster in een zwart gat stort.
Bewijs van een binair systeem
Wat deze supernova onderscheidt is de heldere, stabiele periodiciteit die wordt waargenomen in de lichtcurve. De explosie vertoonde gedurende ongeveer een maand terugkerende uitbarstingen, wat erop wijst dat de ster deel uitmaakte van een dubbelstersysteem. Deze periodieke uitbarstingen konden alleen optreden als de gedoemde Wolf-Rayet-ster in een baan rond een ander massief object draaide: een bestaand zwart gat of een begeleidende ster die voorbestemd was er één te worden.
De waarschijnlijke uitkomst is een binair zwart gatensysteem, waarbij twee zwarte gaten om elkaar heen draaien. Dergelijke systemen worden steeds meer erkend als de belangrijkste bron van zwaartekrachtgolven die worden gedetecteerd door observatoria als LIGO en Virgo.
Telescopische synergie stimuleert ontdekking
De ontdekking werd mogelijk gemaakt door een gezamenlijke inspanning met de 8,2 meter lange Subaru-telescoop op Hawaï en de wendbare Seimei-telescoop in Japan. Dankzij deze combinatie konden onderzoekers zowel gevoelige gegevens met hoge resolutie (van Subaru) als observaties met snelle respons (van Seimei) vastleggen.
“Het lot van massieve sterren, de geboorte van een zwart gat, of zelfs een dubbelster van een zwart gat, zijn zeer belangrijke vragen in de astronomie”, zegt Keiichi Maeda, hoofdauteur van het onderzoek.
Deze gezamenlijke aanpak onderstreept het groeiende belang van het combineren van verschillende astronomische instrumenten om complexe verschijnselen te ontrafelen. Astronomen verwachten verdere ontdekkingen door deze dubbele telescoopstrategie voort te zetten.
De bevestiging van een supernova die rechtstreeks verband houdt met de vorming van binaire zwarte gaten biedt een cruciale inkijk in de manier waarop deze kosmische krachtcentrales worden gecreëerd, waardoor ons begrip van de evolutie van sterren en de bronnen van zwaartekrachtgolven wordt verdiept.
