Voor de beste ervaring schakelt u JavaScript in en gebruikt u een moderne browser!
Je gebruikt een niet-ondersteunde browser. Deze site kan er anders uitzien dan je verwacht.

Een team van astronomen met daarbij Nathalie Degenaar (UvA) heeft een nieuw soort sterexplosies waargenomen: micronova's. Het zijn, anders dan de naam doet vermoeden, extreem heftige uitbarstingen op het oppervlak van witte dwergsterren. De onderzoekers publiceren hun bevindingen in het vakblad Nature van donderdag 21 april.

Artist’s impression van een micronova. Deze artist’s impression toont een dubbelstersysteem waarin micronova's kunnen optreden. De blauwe schijf die rond de heldere witte dwerg in het midden van de afbeelding kolkt, bestaat uit materie, voornamelijk waterstof, die van de begeleidende ster is onttrokken. De onderzoekers vermoeden dat het waterstofgas zich door het magnetisch veld verzamelt bij de polen. Het idee is dat langzaam maar zeker de temperatuur en druk aan de polen stijgen totdat het waterstof fuseert tot helium en er een thermonucleaire explosie ontstaat. (c) ESO/M. Kornmesser, L. Calçada

Micronova's zijn minder krachtig dan gewone nova's, de sterexplosies die astronomen al eeuwen kennen. Een micronova is kleiner van omvang en duurt slechts enkele uren. Een micronova verbruikt ongeveer een miljoenste van de hoeveelheid brandstof van een gewone nova. Vandaar de term ‘micro', een miljoenste.

Magnetische polen
De onderzoekers ontdekten de micronova's bij drie witte dwergen. Dat zijn uitgeputte sterren die ongeveer evenveel massa hebben als onze zon, maar net zo klein zijn als de aarde. Alle drie de witte dwergen hebben een begeleidende ster waarvan ze waterstof onttrekken. Daarnaast bezitten ze een sterk magnetisch veld. De onderzoekers vermoeden dat het waterstofgas zich door het magnetisch veld verzamelt bij de polen. Het idee is dat langzaam maar zeker de temperatuur en druk aan de polen stijgen totdat het waterstof fuseert tot helium en er een thermonucleaire explosie ontstaat.

Leider van het onderzoek astronoom Simone Scaringi, van de Durham-universiteit in het Verenigd Koninkrijk, zegt: 'We dachten wel te weten hoe explosies op sterren ontstaan, maar deze ontdekking suggereert dat ze ook op een compleet andere manier op gang kunnen komen.'

TESS en VLT
Het team stuitte voor het eerst op de mysterieuze micro-explosies bij het analyseren van gegevens van NASA’s Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS). "Bij het doorspitten van die gegevens ontdekten we iets ongewoons: een heldere lichtflits die een paar uur aanhield", zegt medeauteur Nathalie Degenaar (Universiteit van Amsterdam), 'En toen we verder zochten, vonden we meer van dit soort signalen.'

De derde lichtflits werd ook waargenomen met TESS, maar het was nog niet zeker of het hierbij om een witte dwerg ging. Vervolgwaarnemingen met X-shooter, een mede in Nederland ontwikkelde, razendsnelle spectrograaf voor de Europese Very Large Telescope (VLT) in Chili, bevestigden de status van witte dwerg.

Heterdaad
"Dat we nu pas zulke extreme gebeurtenissen ontdekken, komt onder andere doordat ze zo kort duren", zegt medeauteur Paul Groot, sterrenkundige aan de Radboud Universiteit: 'Ze laten ze zich maar moeilijk op heterdaad betrappen. Het fenomeen lijkt heel erg op de Type-I-uitbarstingen in neutronenstersystemen, maar pas nu konden we met de TESS-data de link leggen.'

Het team wil de komende tijd meer micronova's vastleggen met behulp van een combinatie van langlopende waarnemingscampagnes en snelle vervolgmetingen.

Wetenschappelijk artikelen
Simone Scaringi, Paul J. Groot, Christian Knigge, Anthony J. Bird, E. Breedt, David A.H. Buckley, Yuri Cavecchi, Nathalie D. Degenaar, Domitilla de Martino, Chris Done, Matteo Fratta, Krystian Ilkiewicz, Elmar Koerding, Jean-Pierre Lasota, Colin Littlefield, Carlo F. Manara, Mairi O’Brien, Paula Szkody & Frank X. Timmes. Localised thermonuclear bursts from accreting magnetic white dwarfs. In: Nature, 21 april 2022. Preprint (pdf): https://www.eso.org/public/archives/releases/sciencepapers/eso2207/eso2207a.pdf

S. Scaringi, P.J. Groot, C. Knigge, J.-P. Lasota, D. de Martino, Y. Cavecchi, D.A.H. Buckley & M.E. Camisassa. Triggering micronovae through magnetically confined accretion flows in accreting white dwarfs. Geaccepteerd voor publicatie in MNRAS. Preprint (pdf):
https://www.eso.org/public/archives/releases/sciencepapers/eso2207/eso2207b.pdf