Hoe een keten van 16 supernova's de beroemde Carina-nevel vormgaf
Diep in het sterrenbeeld Kiel staat een van de mooiste sterrenkraamkamers van onze Melkweg: de Carina-nevel. Nieuw onderzoek laat zien dat deze kraamkamer niet in één keer ontstond. Een reeks van minstens zestien zware sterexplosies, supernova's, zette de vorming van jongere stersterhopen in gang.
Astronomen gebruikten data van de Gaia-satelliet, die de posities en bewegingen van miljarden sterren in onze Melkweg nauwkeurig meet. Daarmee onderzochten ze de Carina OB1-associatie: een enorme groep van acht zware sterhopen die samen de Carina-nevel vormen. Het is de meest massieve en best bestudeerde groep van dit soort in onze hele Melkweg.
Door de huidige posities van de sterhopen terug te rekenen in de tijd, als een film die achteruit afspeelt, konden de onderzoekers reconstrueren waar en wanneer elke hoop ontstond. Deze terugrekening ging 13 miljoen jaar terug in de tijd.
Een kettingreactie van explosies
De oudste sterhoop, genaamd NGC 3293, bleek 13 miljoen jaar geleden geboren te zijn in de Carina-spiraalarm, een van de armen van onze Melkweg. Ongeveer vier miljoen jaar later begon in die hoop een reeks van elf supernova-explosies.
Zware sterren leven kort en eindigen hun bestaan in een gewelddadige explosie. Die explosies bliezen een enorme bubbel van gas en energie de ruimte in. Volgens de onderzoekers botste deze uitdijende bubbel met het zuidelijke deel van de oorspronkelijke wolk van gas en stof. Dat zette daar nieuwe sterformatie in gang: de jongere sterhopen in het hart van de Carina-nevel die we vandaag zien.
Tel je alle explosies in de hele associatie van de afgelopen 10 miljoen jaar bij elkaar op, dan kom je uit op 16 plus of min 4 supernova's. Die onzekerheidsmarge komt doordat je het precieze aantal zware sterren uit het verleden niet rechtstreeks kunt tellen, je moet het afleiden uit de huidige sterpopulatie en bekende sterlevensduren.
Toch speelden deze explosies niet de hoofdrol in alles. De grootschalige uitdijing van de hele associatie, waarbij de sterhopen steeds verder uit elkaar bewegen, lijkt vooral te komen door de oorspronkelijke beweging van de gaswolk waaruit alles ontstond. Die wolk was namelijk niet zwaartekrachtsgebonden en dijde dus sowieso al uit, los van de supernova's.
Wat betekent dit (nog) niet
Dit is het scenario van één onderzoeksteam, gebaseerd op een reconstructie achteraf. Het is een aannemelijke verklaring die goed past bij de waargenomen posities en leeftijden van de sterhopen, maar geen rechtstreekse waarneming van de explosies zelf. Toekomstig onderzoek, bijvoorbeeld naar de chemische samenstelling van het gas in het gebied, kan dit scenario verder bevestigen of bijstellen.
Het onderzoek laat mooi zien hoe gewelddadig en dynamisch het heelal kan zijn: de dood van zware sterren blaast niet alleen gas weg, maar kan ook de geboorte van een nieuwe generatie sterren op gang brengen. De Carina-nevel, die je met een goede verrekijker vanaf het zuidelijk halfrond kunt bewonderen, is dus eigenlijk het resultaat van een kettingreactie die miljoenen jaren duurde.
Bron: Spatio-temporal progression of star formation in the Carina OB1 association