Astrofysici hebben voor slechts de tweede keer in enkele decennia de röntgenflits waargenomen die optreedt op het allereerste moment van een supernova-explosie. De detectie, gedaan door de Einstein Probe in maart 2026, biedt onderzoekers een unieke kans om meer te leren over de ster die explodeerde en haar directe omgeving.
De Einstein Probe, een gezamenlijke missie van de ESA, de Chinese Academie van Wetenschappen en het Max Planck Instituut voor Buitenaardse Natuurkunde, registreerde zachte röntgenstraling afkomstig van een exploderende ster op ongeveer 500 miljoen lichtjaar afstand. De flits, genaamd EP260321a, werd op 21 maart 2026 gedetecteerd en zette een reeks vervolgwaarnemingen door andere observatoria in gang, aldus universetoday.com.
Schokgolf die door het steroppervlak breekt
De waargenomen flits betreft een zogenaamde shock breakout (SBO), het moment waarop de schokgolf van een exploderende ster door het oppervlak van de ster breekt. Dit is de allereerste elektromagnetische straling die vrijkomt bij een kerninstortingssupernova. "De vroegste elektromagnetische straling van kerninstortingssupernova-explosies is de shock breakout", schrijven de auteurs van een van de onderzoeksartikelen. "SBO vindt plaats wanneer de door straling gedomineerde explosieschok het oppervlak van een geëvolueerde ster kruist."
Deze flits is doorgaans van korte duur: van enkele seconden tot maximaal een paar uur. Daarentegen blijft een supernova zelf vaak maandenlang zichtbaar aan de hemel. Het vangen van de SBO is daardoor een zeldzame gebeurtenis die veel inzicht kan verschaffen in de laatste momenten van een ster voordat zij explodeert.
Twee onderzoeksgroepen, twee publicaties
De supernova die na de flits werd geïdentificeerd, kreeg de naam SN 2026gzf. Twee onafhankelijke onderzoeksteams volgden in de daaropvolgende maanden de lichtcurve van de supernova en publiceerden hun bevindingen in The Astrophysical Journal Letters.
Het eerste artikel, met als hoofdauteur Brendan O'Connor van Carnegie Mellon University, draagt de titel "EP260321a/SN 2026gzf: The Faintest Shock Breakout Associated with a Broad-lined Supernova". Het tweede artikel, "A Multiwavelength View of the First Type Ic-BL Supernova with an Einstein Probe X-Ray Shock Breakout", is geschreven onder leiding van Jillian Rastinejad, NASA Einstein Fellow aan de Universiteit van Maryland.
Waarnemingen met de Dark Energy Camera
Na de detectie door de Einstein Probe werd de supernova onder meer in beeld gebracht met de 570-megapixel Dark Energy Camera (DECam), gemonteerd op de NSF Víctor M. Blanco 4-meter Telescoop bij het Cerro Tololo Inter-American Observatory (CTIO). Op de opnamen is de supernova zichtbaar als een helderblauwe stip binnen het sterrenstelsel dat centraal in beeld staat.
De waarneming van de SBO stelt onderzoekers in staat om meer te leren over het type ster dat explodeerde. Uit de analyse blijkt dat het gaat om een zogenaamde Type Ic-BL supernova, een relatief zeldzaam type supernova.
Zeldzame waarneming opent nieuwe onderzoeksmogelijkheden
De detectie van de shock breakout is om meerdere redenen bijzonder. Niet alleen is het pas de tweede keer in ongeveer twintig jaar dat dit fenomeen in röntgenstraling wordt waargenomen, ook biedt de combinatie van de vroege detectie met uitgebreide vervolgwaarnemingen op meerdere golflengtes een completer beeld dan eerdere waarnemingen.
De onderzoekers benadrukken dat de waarneming van de SBO, gecombineerd met de daaropvolgende lichtcurve van de supernova, belangrijke informatie oplevert over de eigenschappen van de voorloperster en de omgeving waarin zij explodeerde. Dergelijke gegevens zijn essentieel voor het verbeteren van modellen van stellaire evolutie en supernova-fysica.
De publicatie van de twee onderzoeksartikelen in The Astrophysical Journal Letters markeert een belangrijke stap in het begrijpen van de allereerste momenten van een stellaire explosie, een fase die tot voor kort vrijwel onzichtbaar bleef voor astronomen.