Als sterren aan het eind van hun leven komen, zorgen ze voor een gigantische explosie: een supernova. Elementen als magnesium en silicium worden dan de ruimte in geslingerd. Al die nieuwe elementen worden de kosmos in geblazen als de ster aan het eind van zijn leven explodeert als supernova.
Supernovae ontstaan via twee mechanismen: ten eerste zijn ze het natuurlijke levenseinde van alle zware sterren (supernovae van de typen Ib, Ic en II); ten tweede kunnen witte dwergen in nauwe dubbelsterren zich ontwikkelen tot een supernova (type Ia).
Supernova verlicht heel sterrenstelsel. Als een grote ster al zijn waterstof heeft verbruikt, stort hij ineen en explodeert hij in een enorme energieontlading. Dit krachtige fenomeen kan een heel sterrenstelsel verlichten en zwarte gaten vormen.
Hieruit blijkt wel hoeveel energie er vrij komt tijdens zo'n supernova-explosie. Die energie kan wel een miljoen keer groter zijn als bij een gewone nova uitbarsting. Een supernova heeft een lichtkracht die wel zo'n vier miljard keer groter is dan de lichtkracht van de zon.
De kernen van deze erg grote sterren – ongeveer 95 tot 130 keer de grote van onze zon – kunnen meer dan een miljard graden Celsius worden. Bij deze temperaturen, produceert gammastraling in de kern elektronenparen en hun tegenhangers, positronen.
Hoe zal die explosie eruitzien? Als Betelgeuse ontploft, krijgen we een prachtig spektakel te zien op aarde dat mogelijk tot enkele dagen kan duren. De supernova wordt zo helder dat hij zelfs overdag te zien zal zijn. Het licht wordt wellicht zelfs helderder dan dat van de Maan.
Uiteindelijk, als de kern uitgefuseerd is, stort hij in onder zijn eigen zwaartekracht en wordt hij een neutronenster of zwart gat. Daarbij komt zo veel energie vrij dat Betelgeuze korte tijd zo helder wordt als een miljard zonnen: een supernova.
Verenigd Koninkrijk 2020. Drama van Harry Macqueen. Met o.a. Colin Firth, Stanley Tucci, Pippa Haywood en Peter MacQueen. Amerikaanse romanschrijver Tusker (Tucci) en Britse pianist Sam (Firth), al tientallen jaren een stel, reizen keuvelend in hun camper door het Engelse Lake District.
In 1604 zag de beroemde astronoom Johannes Kepler een ontploffing in de lucht. Wat hij zag was een supernova: een ontploffende ster.
Doordat steeds zwaardere elementen verbrand worden, loopt de temperatuur in de kern hoog op. Hierbij wordt de koolstof verbruikt voor de productie van verschillende elementen, zoals ijzeratomen in de kern. Deze kernreacties verbruiken meer energie dan ze voortbrengen. Ten gevolge hiervan zal de ster exploderen.
Een nova is een ster die een plotselinge uitbarsting heeft. Hierbij blaast de ster zijn buitenste gaslaag de ruimte in. Door deze uitbarsting wordt de helderheid van de ster tien duizend tot honderduizend keer zo groot. Dat komt overeen met een helderheidstoename van 10 tot 12« magnitude.
Een ster is een bolvormig hemellichaam bestaande uit lichtgevend plasma met daarin voornamelijk (ongeveer 72% van de massa) waterstof en daarnaast ongeveer 26% helium. In sterren is de druk en temperatuur van de inwendige gasconcentratie zo hoog dat er kernfusiereacties plaatsvinden.
Meer over witte dwergen
Als een ster ouder wordt, valt de waterstoffusie in de kern van de ster stil en zwelt deze op. Dan ontstaat een rode reus. Wanneer de ster vervolgens zijn buitenste lagen gas en stof weg blaast, trekt de kern samen en blijft een witte dwerg over. De ster is aan het einde van zijn leven gekomen.
Als het helder is kan je ze goed zien als glinsterende puntjes in het donker, maar we zien maar één van die sterren alleen overdag. Dat is de zon. Heel groot en heel dichtbij. Toch is de zon maar een klein sterretje vergeleken met de andere sterren in het heelal.
Niemand heeft ooit een ster zien sterven, maar waarschijnlijk doven ze langzaam uit. De grootste sterren sterven heel plotseling. Tegen het einde van hun leven zwellen ze op tot rode superreuzen, waarna ze uiteindelijk zichzelf opblazen in een enorme supernova-uitbarsting.
Als de ster de omvang heeft van de zon, worden alle planeten tot op een afstand van ongeveer vijf astronomische eenheden naar de rode reus getrokken. In ons zonnestelsel zullen daardoor ook Mars en Jupiter in de opgezwollen zon verdwijnen.
Volgens de meeste voorspellingsmodellen voor deze objecten bestaan neutronensterren bijna geheel uit neutronen; in een neutronenster zullen de elektronen en protonen uit normale materie in deze extreme omstandigheden tot bijna alleen maar neutronen combineren.
Soms in verbluffende patronen, als een soort astronomisch siervuurwerk. Een supernova kan op een afstand van miljarden lichtjaren zichtbaar zijn: het licht overbrugt een groot deel van het zichtbare universum.
Het einde van de zon
Dat gebeurt over ongeveer 5 miljard jaar, als de zon is opgebrand. Een ster die geen waterstof en helium meer heeft om aan fusie-energie te komen zal in intensiteit afnemen maar heel erg opzwellen. De zon zal naar schatting zo groot opgeblazen worden dat de aarde erdoor wordt verzwolgen.
Sirius (alpha Canis Majoris) is de helderste ster van de nachtelijke sterrenhemel. Met een schijnbare helderheid van −1,46 is hij bijna dubbel zo helder als Canopus, de helderste ster na hem. Omdat Sirius de helderste ster is van het sterrenbeeld Grote Hond (Canis Major) staat hij ook bekend als de Hondsster.
Extreem zeldzaam
De ster van Kepler ontplofte waarschijnlijk op zo'n 20.000 lichtjaren van de aarde. Een supernova op 'slechts' honderden lichtjaren van onze planeet zou volgens sterrenkundige De Koter daarom "extreem zeldzaam" zijn.
Sirius. De helderste ster aan de hemel is dan weer niet noodzakelijk de ster die van zichzelf het felst straalt. Sirius is voor een groot deel zo helder doordat hij tot de meest nabije sterren behoort. De op een na helderste ster Canopus oogt iets zwakker dan Sirius, maar staat wel ruim 35 keer zo ver weg.