Je leest:

Golven in de kraamkamer

Golven in de kraamkamer

Zware sterren veroorzaken rimpels in hun geboortewolk

Auteur: | 18 augustus 2010

Grote, zware pasgeboren sterren kunnen golven in hun geboortewolk maken, niet heel verschillend van watergolven door de wind. Door die golven ontstaan drukverschillen in de wolk, die tot raadselachtige structuren leiden.

We kennen allemaal de prachtige foto’s van ruimtenevels die Hubble naar de aarde heeft gestuurd. De kleurrijke, grillig gevormde nevels zijn stervormingsgebieden: in een wolk van gas en stof ontstaan nieuwe sterren. De stofwolk is op zijn beurt gemaakt van de resten van oude, verwoeste sterren. Zo verloopt de kringloop van materie in het heelal: elke nieuwe ster is van oude sterren gemaakt. Maar onze kennis over deze geboortewolken, de kraamkamers van het heelal, is verre van compleet. Waar komen bijvoorbeeld die bizarre vormen vandaan? Hoe wordt het gas aangespoord om samen te klonteren tot nieuwe sterren? Spaanse en Leidse astronomen ontdekten dat zware, heldere, jonge sterren hierin een heel belangrijke rol spelen.

Deze foto van de Eagle Nebula is één van de beroemdste opnamen van de Hubble ruimtetelescoop. Hij staat ook wel bekend als ‘the Pillars of Creation’, omdat in de donkere pilaren nieuwe sterren geboren worden.
NASA/ESA/Hubble

Verdachte jonge sterren

De dichtstbijzijnde ruimtekraamkamer is de Orion-nevel. Hij staat iets ten zuiden van de gordel van Orion, en is op een heldere nacht met het blote oog als een vlekje te herkennen. Omdat de Orion-nevel zo dichtbij staat, is het niet zo moeilijk om er gedetailleerde metingen aan te doen. Dat is precies wat Olivier Berné, Núria Marcelino en José Cernicharo gedaan hebben, op zoek naar meer kennis over de structuur van deze nevel. Zware, jonge sterren worden al lang verdacht van grote invloed op hun omgeving. Nu is ook aangetoond hoe ze dat doen.

Grote sterren hebben een kort, explosief leven. Ze bestaan uit hete gassen die door kernfusie enorme hoeveelheden energie produceren. Een deel van die energie is te zien als licht, zodat deze sterren heel helder zijn, maar daarnaast stralen ze een heleboel ‘kleuren’ uit die onzichtbaar zijn voor het menselijk oog. De hete, energierijke straling van grote jonge sterren verhit de omgeving: de gas- en stofwolk waarin de ster geboren is. Hoe heter een gas is, hoe meer plaats het inneemt, en daar begint de invloed van de zware jonge ster op zijn omgeving.

In dit filmpje is het koolstofmonoxidegas in het bestudeerde deel van de Orion-nevel te zien, als functie van de snelheid waarmee het gas beweegt. Rechts in het midden geeft een pijltje gemarkeerd met ‘KH>’ de regio aan waarin de onderzoekers de bijzondere golven hebben ontdekt en onderzocht.

Watergolven

De Spaanse en Leidse onderzoekers richtten hun pijlen op een deel van de Orion-nevel waarin veel vreemde, rimpelige wolken voorkomen. Ze wilden achterhalen waar die rimpels vandaan komen. Daarvoor testten ze een aantal theorieën, gebruikmakend van de wetten van de hydrodynamica: het gedrag van vloeistoffen. Op voldoende grote schaal zijn gaswolken daar namelijk prima mee te vergelijken.

De astronomen ontdekten dat in een deel van de regio die ze bekeken het gas dat door jonge sterren wordt verhit de gassen er omheen naar buiten duwt. De manier waarop dat gebeurt blijkt vergelijkbaar met de manier waarop een fikse windvlaag golven opzweept op het wateroppervlak. Door de wrijving tussen het oppervlak van de gaswolk en de stroom heet gas die van de jonge ster wordt weggedreven ontstaat er een soort turbulentie op de gaswolk. Als gevolg komen er grillige rimpels in de wolk.

De bijzondere vormen van de geboortenevels die Hubble fotografeerde zijn dus in ieder geval voor een deel veroorzaakt door de eerste supersterren die in zo’n nevel zijn opgedoken. Of er nog andere redenen zijn voor de vreemde vormen, en wat voor invloed de golven hebben op de vorming van andere sterren, moet uit verder onderzoek blijken.

Als een sterke luchtstroming over het oppervlak van een vloeistof blaast, ontstaan er Kelvin-Helmholtz-instabiliteiten. Deze golven zijn in vloeistoffen en lucht al eerder ontdekt, maar blijken ook in geboortewolken van sterren voor te komen.

Zie verder:

Het laatste nieuws over stergeboorte op Kennislink:

Oeps: Onbekende tag `feed’ met attributen {"url"=>"https://www.nemokennislink.nl/kernwoorden/stervorming/stergeboorte/index.atom?m=of", “max”=>"10", “detail”=>"minder"}

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 18 augustus 2010

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.