-----------------------------------------------------------------
Deze e-mail is verzonden aan abonnees van de lijst
[log in to unmask]
Zie voor abonneren, adreswijzigen, opzeggen, zelf mailen, toegang archief
op:
http://www.astro.rug.nl/~nvws/asmetlst.htm

Met vriendelijke groet, Jan de Boer, secretaris KNVWS
(http://www.sterrenkunde.nl)
-----------------------------------------------------------------



P E R S B E R I C H T

Nederlandse Onderzoekschool voor Astronomie (NOVA)
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Utrecht, 18 november 2008

Nieuw type deeltjesversneller in de Melkweg ontdekt

Utrechtse onderzoekers hebben een nieuwe locatie van
deeltjesversnelling ontdekt in supernovarest Cassiopeia A. Dat
supernovaresten deeltjes tot hoge energieën versnellen, was al bekend;
ruim tien jaar geleden werd het directe bewijs geleverd dat dit aan de
buitenkant van zo'n restant gebeurt. Nu blijkt dat in Cassiopeia A de
deeltjesversnelling ook aan de binnenkant plaatsvindt. De Utrechtse
promovenda Eveline Helder en haar begeleider Jacco Vink hebben dit
gepubliceerd in het Amerikaanse tijdschrift The Astrophysical Journal.

Elke dag bombarderen talloze deeltjes uit de ruimte onze
aardatmosfeer. Deze deeltjes hebben zeer hoge energieën: hoger nog dan
de deeltjesversneller in Genève kan bereiken. Al sinds halverwege de
vorige eeuw hebben wetenschappers een vermoeden waar een deel van die
deeltjes wordt versneld: bij supernova-explosies, waarin zware sterren
aan hun einde komen. Wat overblijft na een supernova-explosie is een
neutronenster of een zwart gat. De expanderende schokgolf, die het
omliggende materiaal opveegt, blijft nog zo'n 100.000 jaar zichtbaar.
Achter deze schokgolf ontwikkelt zich een tweede schokgolf, die naar
binnen is gericht. De voorwaartse schokgolf is verantwoordelijk voor
het versnellen van de deeltjes, die hoofdzakelijk bestaan uit de
opgeveegde materie.

Cassiopeia A is met een leeftijd van 330 jaar een van de jongste
supernovaresten in de Melkweg. Uit een nauwkeurige analyse van een
opname gemaakt door de Amerikaanse röntgensatelliet Chandra, blijkt
dat in Cassiopeia A niet alleen de expanderende schokgolf aan de
buitenkant deeltjes versnelt, maar ook de binnenwaartse schokgolf. De
deeltjes die daar versneld worden bestaan dan ook niet uit opgeveegde
materie van rond de ster, maar uit materiaal van de ster zelf. Eveline
Helder licht toe: "Wetenschappers die de theorie van deze zogeheten
schokversnelling bestuderen, vonden dit scenario niet waarschijnlijk,
omdat voor schokversnelling een magneetveld nodig is. De voorwaartse
schok veegt samen met de materie ook het magneetveld op. Het is niet
zo goed bekend hoe ook de tweede schok een voldoende groot magneetveld
kan hebben. Waarschijnlijk wordt het door de deeltjes zelf veroorzaakt."

In een artikel in dezelfde editie van The Astrophysical Journal toont
een andere promovenda van Vink, Klara Schure, aan dat Cassiopeia A is
geëxplodeerd als een rode superreus. Zij leidt dit op basis van
computersimulaties af uit de mate van asymmetrie van de explosie, in
de vorm van de jets. Sinds een aantal jaar is bekend dat Cassiopeia A,
de helderste radiobron aan de hemel, twee jets in tegenovergestelde
richting heeft. Haar onderzoek laat zien dat de asymmetrie niet altijd
lang zichtbaar blijft en dat een supernovarest, afhankelijk van zijn
omgeving, alsnog een sferische vorm kan aannemen. Het feit dat de jets
in Cassiopeia A nog te zien zijn geeft aan dat de ster, in
tegenstelling tot wat lang is verondersteld, explodeerde als een rode
superreus.

Een ster die zwaarder is dan 20 keer de massa van de zon, doorloopt
verschillende levensfasen. Nadat het waterstof in de kern is
opgebrand, zwelt de ster op tot een rode superreus, en verliest veel
massa door een dichte sterwind. Naarmate de ster ouder wordt, krimpt
hij en wordt heter. Zo ontstaat een Wolf-Rayet ster, waarin een snelle
wind als een sneeuwschuiver de voorgaande wind opveegt in een dichte
schil. De ster eindigt zijn leven als een, al dan niet asymmetrische,
supernova. Schure laat zien dat de schil die om de ster wordt gevormd,
zo zwaar kan worden dat op het moment dat de ster explodeert de
asymmetrie van de explosie verdeeld wordt over het hele steroppervlak
voordat de supernova door de schil van de sterwind heenbreekt. De jets
die in Cassiopeia A worden gezien, zeggen zo iets over de massa en
ontwikkeling van de moederster. Uit de mate van asymmetrie kan worden
geconcludeerd dat de ster waarschijnlijk als een rode superreus is
geëxplodeerd en niet zwaar genoeg was voor een lange Wolf-Rayet fase.


Op
http://www.astronomie.nl/nieuws/1146/nieuw_type_deeltjesversneller_in_melkweg_ontdekt.html :
Beeld:
Fig_1.jpg: Supernovarest Cassiopeia A (© Jacco Vink)
Fig_2.jpg: De pijlen geven aan waar de schokgolven en de jets van
Cassiopeia A zich bevinden (© Jacco Vink)