Astronomen die de James Webb Space Telescope (JWST) gebruiken, hebben definitief de overblijfselen van lichtgevende rode nova’s geïdentificeerd: zeldzame stellaire botsingen die optreden wanneer twee sterren samensmelten en exploderen in een spectaculaire lichtflits. Het onderzoek bevestigt dat deze gebeurtenissen niet alleen sterren vernietigen; ze creëren massieve, koele sterren die lijken op rode superreuzen, waardoor het universum mogelijk wordt voorzien van de bouwstenen voor leven.
Het mysterie van geweldige fusies
Voorbijgaande gebeurtenissen zoals supernova-explosies en samensmeltingen van zwarte gaten gebeuren snel, waardoor wetenschappers deze in realtime kunnen bestuderen. Lichtgevende rode nova’s vallen in deze categorie en ontvouwen zich over maanden in plaats van over millennia. Deze snelle evolutie maakt ze ideaal voor observatie. Tot voor kort bleef echter onbekend wat er overbleef na de eerste explosie. Het team onder leiding van Andrea Reguitti van het Istituto Nazionale Di Astrofisica (INAF) analyseerde negen eerder waargenomen lichtgevende rode nova’s om deze vraag te beantwoorden.
JWST onthult de nasleep
Twee gebeurtenissen, AT 2011kp (op 25 miljoen lichtjaar afstand) en AT 1997bs (op 31 miljoen lichtjaar afstand), leverden de duidelijkste gegevens op. De uitdaging lag in het observeren door de enorme stofwolk die tijdens de fusie werd uitgestoten. Dit stof, dat soms overeenkomt met een massa van 300 aardmassa’s, verduisterde aanvankelijk de nieuw gevormde ster. De infraroodmogelijkheden van de JWST waren cruciaal; het sneed door het puin en onthulde het resulterende sterrenlichaam jaren na de eerste explosie.
De waarnemingen onthulden een rode superreuzenster, honderden keren groter dan onze zon. Als het in ons zonnestelsel zou worden geplaatst, zou het de binnenplaneten overspoelen en zich uitstrekken tot de baan van Jupiter. Ondanks deze immense omvang is de oppervlaktetemperatuur van de ster (ongeveer 3.200-3.700°C) koeler dan die van de zon. Dit onverwachte resultaat daagt eerdere aannames over de evolutie van sterren na de fusie uit. Wetenschappers verwachtten een heter, compacter object.
De rol in de kosmische evolutie
De JWST analyseerde ook de samenstelling van het omringende stof. Er werd een hoge concentratie koolstofverbindingen gevonden, waaronder grafiet. Dit is belangrijk omdat koolstof essentieel is voor het leven. Er wordt nu erkend dat lichtgevende rode nova’s een belangrijke bijdrage leveren aan interstellair stof, en mogelijk de grondstoffen leveren voor planeetvorming en zelfs de oorsprong van het leven zelf.
“We zijn gemaakt van koolstofverbindingen, dezelfde koolstof waar dit stof rijk aan is”, concludeerde Reguitti. “Het is een andere manier om het oude verhaal te vertellen dat we ‘sterrenstof’ zijn.”
Deze ontdekking hervormt ons begrip van de evolutie van sterren en toont aan dat catastrofale botsingen nieuwe sterren kunnen voortbrengen en kunnen bijdragen aan de fundamenten van het leven in het universum.
