Een internationaal team van astronomen heeft de zeldzame supernova Ares geïdentificeerd. Het object bevindt zich op enorme afstand van de aarde, in het vroege universum. Dankzij een zwaartekrachtlens is de explosie nu zichtbaar — en volgens de onderzoekers verschijnt hij over ongeveer 70 jaar opnieuw.
De supernova staat op een roodverschuiving van $z_{\rm spec}=1.276\pm0.002$. Dat betekent dat het licht van de explosie miljarden jaren onderweg is geweest voordat het de instrumenten van de astronomen bereikte. De ontdekking is beschreven in een wetenschappelijke publicatie op arxiv.org.
🧠 Even simpel uitgelegd
Een supernova is de gigantische explosie van een stervende ster. Roodverschuiving zegt iets over afstand: hoe verder weg een object, hoe meer het licht is 'uitgerekt' tijdens de reis naar de aarde. Een zwaartekrachtlens werkt als een vergrootglas van de natuur: een enorm zwaar cluster sterrenstelsels buigt het licht van objecten erachter af. Daardoor kunnen we dingen zien die anders veel te zwak of te ver weg zijn — en soms wordt hetzelfde object zelfs meerdere keren zichtbaar, telkens met vertraging.
Drie beelden door een kosmische lens
De ontdekking van SN Ares was mogelijk dankzij sterke zwaartekrachtlenzing. Het licht van de supernova wordt afgebogen door het MACS J0308.9+2645 sterrenstelselcluster, dat fungeert als een natuurlijke lens. Daardoor wordt de supernova in zijn gaststelsel drie keer afgebeeld.
Een lensmodel van het cluster, opgesteld met recente gegevens van de James Webb Space Telescope (JWST), wijst uit dat de huidige waarneming de eerste van drie beelden is. De supernova zal in de toekomst nog twee keer verschijnen nabij het centrum van het cluster. De tijdvertraging is aanzienlijk: de wetenschappers voorspellen dat het nog ongeveer 70 jaar duurt voordat de volgende beelden zichtbaar worden.
Zeldzame Type IIb-classificatie
Voor de analyse gebruikten de onderzoekers de NIRSpec-spectroscopie van de JWST. Deze instrumenten boden inzicht in het optische en nabij-infrarode spectrum van Ares. Daarbij detecteerden ze specifieke heliumkenmerken bij $5876\,\mathring{\mathrm{A}}$, $7065\,\mathring{\mathrm{A}}$ en $10830\,\mathring{\mathrm{A}}$, naast de aanwezigheid van H$\alpha$ en Pa$\beta$.
Door deze gegevens te vergelijken met lichtcurven en spectra van lokale kerncollaps-supernova's, konden de onderzoekers SN Ares classificeren als een Type IIb-supernova. Volgens de auteurs is dit het object met de hoogste roodverschuiving binnen deze klasse dat tot nu toe spectroscopisch is geïdentificeerd.
Waarom deze ontdekking ertoe doet
De ontdekking biedt een unieke kans om een 'stripped-envelope' supernova op grote afstand te bestuderen tijdens de late fotosferische evolutie. De onderzoekers schatten dat het spectrum is vastgelegd ongeveer $34_{-9}^{+10}$ rustdagen na de radioactieve piek.
Het onderzoek is een enorme samenwerking, met Conor Larison en meer dan 70 andere co-auteurs. De precisie van de JWST stelt astronomen in staat om processen in het vroege universum te bestuderen die voorheen onzichtbaar waren.
Geen verwarring met gelijknamige organisatie
Hoewel de naam "Ares" hier verwijst naar het astronomische object, is het belangrijk om dit niet te verwarren met andere organisaties met een gelijknamige afkorting. Zo bestaat er bijvoorbeeld de Belgische organisatie ARES, die zich richt op internationale trainingsbeurzen en academische samenwerkingen in de Wallonië-Brusselse Federatie, zoals beschreven op ares-ac.be. Er bestaat geen verband tussen de astronomische ontdekking en de beursprogramma's voor ontwikkeling die door deze organisatie worden beheerd.