Miljarden jaren geleden, nog voordat de aarde was gevormd, ontstond wat later ons zonnestelsel werd uit de dynamische, gasvormige elementen van een gigantische supernova.
Anders gezegd, supernovaresten, de resten die overblijven nadat een ster is geëxplodeerd, bevatten de essentiële elementen om het leven mogelijk te maken. Dat is de reden dat wetenschappers supernova's bestuderen om meer te weten te komen over de bouwstenen van het universum. Een beroemd voorbeeld van zo'n supernova is Cassiopeia A.
Op een visualisatie van NASA's Chandra X-Ray Observatory is nu te zien hoe deze elementen zich verspreiden. De Chandratelescoop, die in een baan rond de aarde draait, maakte röntgenopnamen van de resten van Cassiopeia A, die zich op elfduizend lichtjaar van de aarde in het sterrenbeeld Cassiopeia bevinden.
In de video hierboven wordt silicium met rood weergegeven, zwavel met geel, calcium met groen en ijzer met paars. De kleuren maken duidelijk wat met het blote oog niet zichtbaar zou zijn. De röntgenapparatuur van de Chandratelescoop vangt de golflengten op van de helderste röntgenstraling van de resten van Cassiopeia A.
Algemeen wordt aangenomen dat Cassiopeia A rond 1680 explodeerde. Toen dat gebeurde, kwamen er enorme hoeveelheden elementen vrij. Volgens door NASA gepubliceerde informatie kwam zuurstof veruit het meest voor. Omdat de spreiding van de energieniveaus van dat element te groot was, konden de onderzoekers dit niet weergeven in de simulatie.
In massa gemeten, zouden er ongeveer een miljoen aardes nodig zijn om de hoeveelheid zuurstof weer te geven die bij de explosie vrijkwam. Dat is ongeveer drie keer de massa van onze zon.
Verschillende telescopen die elektromagnetische spectra opvangen, maten ook kleinere hoeveelheden koolstof, stikstof, fosfor en waterstof die afkomstig waren van de supernova.
“In combinatie met de gevonden zuurstof, betekent dit dat alle elementen die nodig zijn voor DNA, de molecuul die de drager is van genetische informatie, in Cassiopeia A zijn gevonden,” aldus een verklaring van NASA.
Hoewel supernova's waarschijnlijk een groot deel van de elementen in ons zonnestelsel hebben geleverd, waren zij niet de enige bron. Volgens een blog van Sloan Digital Sky Surveys, een groep die zich bezighoudt met astronomisch onderzoek, komen bij exploderende witte dwergen ook elementen vrij, evenals bij samensmeltende of stervende sterren en bij kernsplitsing door kosmische straling.
Begin van het einde
Toen Cassiopeia A nog jonger was, ontstond een kernfusieproces, genaamd nucleosynthese, waarbij waterstof en helium in de kern van de ster samensmolten tot zwaardere elementen. Die fusie zette zich voort tot er een zware ijzeren kern was gevormd. Kleinere sterren leven langer dan grote, maar in een ster met de omvang van onze zon kan waterstof zo'n tien miljard jaar blijven samensmelten. Als de ster daarna energie begint te verbruiken, in plaats van die te produceren, implodeert deze en ontstaat er een neutronenster.
De explosie van zo'n neutronenster is een gecompliceerd proces, en wordt nog uitgebreid bestudeerd, stelt NASA. Maar objecten die naar binnen worden gezogen, worden vervormd en weer uitgestoten door de explosie.
