Je leest:

Reuzenster barst uit theorie

Reuzenster barst uit theorie

Auteur: | 9 januari 2004

Zó groot, dat het eigenlijk onmogelijk is: de ster LBV 1806-20 breekt alle records. Sterrenkundigen zijn razend benieuwd naar deze blauwe hyperreus, die volgens de theorie te groot is om te bestaan. Gaat het hier om een groepje reuzensterren dicht bij elkaar, of is er iets anders aan de hand?

“Live fast, die young, and leave a good-looking corpse” is het citaat van James Dean over Rock ‘n Roll, maar het is ook mooi van toepassing op een nieuwe ster: de blauwe hyperreus LBV 1806-20 is onmogelijk groot, maar zal het niet lang maken. De reuzenster is zo’n 150 keer zo zwaar als de zon en straalt 40 miljoen keer zoveel energie uit. In dat tempo, schatten sterrenkundigen, heeft de ster nog maar een miljoen jaar te leven. Onze zuinige zon zal het nog vijf miljard jaar uithouden.

De blauwe hyperreus was al eerder bekend, maar alleen als heldere blauwe lichtbron. Niemand wist zeker waaruit die bron bestond, maar nu laten waarnemingen door professor Stephen Eikenberry en zijn team van de Universiteit van Florida zien, dat het waarschijnlijk om één gigantische ster gaat. Eikenberry: “We weten zeker dat LBV 1806-20 geen sterrencluster is. Een dubbelster of drie sterren vlak bij elkaar zou nog kunnen, maar is heel onwaarschijnlijk.”

Artistieke weergave van LBV 1806-20 naast de zon. De blauwe hyperreus is 150 keer zo zwaar en 40 miljoen keer zo helder, maar heeft wél een veel kleinere levensverwachting dan de zon: één miljoen jaar tegen vijf miljard. De reuzenster is vanaf de Aarde niet zichtbaar: stofwolken onttrekken de ster, die op 45.000 lichtjaar van de Aarde staat, aan het zicht.
Meghan Kennedy / Universiteit van Florida

Sterrenkundigen gaan zich het het hoofd breken over hoe de blauwe hyperreus gevormd is: hij is een kwart keer zwaarder dan de bovenste limiet die de theorie stelt. Eén verklaring is, dat de ster onder dwang is gevormd. De andere mogelijkheid, een dubbelster, is minder waarschijnlijk: LBV 1806-20 vertoont helderheidsschommelingen die heel goed bij één losse ster passen, maar moeilijk te verklaren zijn als de lichtbron een dubbelster blijkt te zijn.

Als LBV 1806-20 uit één ster bestaat, zit die wel op de alleruiterste grens. Net zoals elke andere ster wordt een reuzenster geboren uit een enorme, zich samentrekkende gaswolk. Die protoster balt zich onder zijn eigen zwaartekracht samen, tot de stijgende temperatuur en druk in het centrum kernfusie mogelijk maken. Hoe groter een ster is, hoe groter de druk en temperatuur in zijn kern en hoe meer atoomkernen daar fuseren. Dat is de reden dat een zware ster sneller door zijn brandstof heengaat dan een lichte: de verbrandingssnelheid ligt vele malen hoger.

Protoster in de nevel NGC 7538, op 7000 lichtjaar van de Aarde. Deze ster in wording is drie keer zo groot als het zonnestelsel. Door zijn eigen zwaartekracht zal de wolk ineenstorten en in zijn centrum een ster vormen. bron: Stephen Shields en George Greenfield/Adam Block/NOAO/AURA/NSF Klik op de afbeelding voor een grotere versie.

De gangbare theorie over stervorming voorspelt, dat sterren zichzelf boven een bepaalde massa opblazen. Als in het centrum van de inkrimpende gaswolk kernfusie start, levert dat zóveel energie op, dat de enorme straling de buitenlagen van de gaswolk terug de ruimte inblaast. Sterren, dachten sterrenkundigen uit hun berekeningen af te leiden, kunnen dus nooit zwaarder worden dan 120 zonsmassa’s. Een zwaardere gaswolk blaast zichzelf uit elkaar tot de ster weer netjes onder de massagrens zit. Maar waar komt die blauwe hyperreus dan vandaan?

Dwangvoeding

Volgens Eikenberry is VBL 1806-20 niet natuurlijk gevormd, maar gedwongen zo groot te worden. “De ster maakt deel uit van een hele cluster van abnormaal zware sterren,” zegt hij. “Een intens magnetische neutronenster en een enorme protoster zijn daar maar twee voorbeelden van.” Volgens Eikenberry kan de reuzenster zijn geboren door de dood van een andere ster. Als grote sterren aan het eind van hun bestaan komen, ontploffen ze als supernova. De schokgolf van zo’n supernova kan genoeg kracht uitoefenen op een protoster om meer materiaal naar binnen te duwen dan de ster in zijn eentje weg kan blazen. Zo vormt zich een ster die eigenlijk te groot is.

Eikenberry’s team onderzocht VBL 1806-20 met de 2,5 meter brede telescoop van het Palomar Observatorium in Californië. Die telescoop is uitgerust met zogenaamde ‘speckle imaging’-technologie, een techniek om beeldverstoring door bewegende lucht in de atmosfeer te onderdrukken. Met de infrarood-opnames die het team maakte, konden ze onder meer afleiden hoe oud de reuzenster ongeveer is: een bescheiden miljoen jaar. Met de helderheid en massa van de ster konden de onderzoekers vervolgens uitrekenen hoe oud de ster nog kan worden: het blijkt dat VBL 1806-20 net als de zon op de helft van zijn levensspanne zit. “Deze sterren leven korte, heftige en gewelddadige levens,” zei Eikenberry, “Ze kennen allerlei uitbarstingen en doen zichzelf nogal nare dingen aan voor ze uiteindelijk ontploffen.”

VBL 1806-20 is zó zwaar, dat sterrenkundigen denken dat de ster een hypernova kan vormen. Dat is een zó grote supernova, dat de ontploffende ster tijdelijk een van de helderste voorwerpen in het heelal wordt. Vorig jaar legden onderzoekers eindelijk verband tussen hypernova’s en de mysterieuze gammaflitsen, energierijke ontploffingen die hun energie in gammastraling door het hele heelal zenden. Als VBL 1806-20 een gammaflits wordt, zitten onze nakomelingen op de eerste rang voor het laatste optreden: going out with a bang.

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 09 januari 2004

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.