Browse Tag: Massieve ster

Twintig jaar oud raadsel omtrent nevel massieve sterren verklaard

De geboorte van de meest massieve sterren, die tien tot honderd keer zo zwaar zijn als de zon, is al enkele decennia een raadsel geweest. Dergelijke sterren zijn massief genoeg om waterstof te blijven verbranden op het moment dat ze materiaal uit de gaswolk waarin ze gevormd worden bijeenschrapen, maar opmerkelijk genoeg zorgt hun straling er niet voor dat het gas dat aan wordt getrokken verhit en weggeblazen wordt. Dankzij nieuwe simulaties van een team van Duitse, Mexicaanse en Amerikaanse onderzoekers heeft men nu een verklaring voor dit verschijnsel gevonden.

Een ster ziet het levenslicht wanneer een grote wolk bestaande uit gas ineenstort. Zodra de dichtheid en de temperatuur in het centrale deel van de wolk hoog genoeg zijn, wordt de aldaar aanwezige waterstof omgezet in helium en begint de ster te schijnen. Bij de allerzwaarste sterren treedt het laatstgenoemde verschijnsel echter al op wanneer de wolk nog aan het ineenstorten is. Hun ultraviolet licht ioniseert het omliggende gas en vormt een nevel met een temperatuur van circa tienduizend graden Celsius. Dit wekt de suggestie dat de groeiproces van een dergelijke ster vertraagd of zelfs gestopt wordt vanwege het feit dat het gas weggeblazen zou worden door de vrijgekomen hitte.

De door de onderzoekers verkregen resultaten wijzen uit dat het gas dat massieve sterren omgeeft niet evenwichtig op de ster valt, maar zich in plaats daarvan concentreert in talloze filamenten. De hoeveelheid gas is namelijk zo groot dat de aantrekkingskracht van het object ervoor zorgt dat het gas op sommige plekken ineenstort en spiraalvormige ‘slierten’ vormt. Wanneer de ster in kwestie deze tegenkomt, absorberen de filamenten diens ultraviolette straling, waardoor het daar omheen liggende gas beschermd wordt. Deze bescherming verklaart waarom het gas dat zich om de massieve ster heen bevindt voortdurend op het object blijft vallen en diens groei niet ten einde komt.

De uitkomst van de studie verklaart bovendien waarom de geïoniseerde nevels die met radiotelescopen geobserveerd worden van zo’n kleine omvang zijn. De nevel blijkt namelijk opnieuw te gaan krimpen op het moment dat deze niet langer geïoniseerd is en dat heeft tot gevolg dat het over een tijdbestek van enkele duizenden jaren lijkt te flikkeren, net zoals een kaars.

De vele kleuren van stergeboorte

Op een nieuwe opname van de Gemini North-telescoop is het dynamische en soms ‘gewelddadige’ proces van stergeboorte te zien. Het onder de loep genomen object, dat bekend is als Sharpless 2-106, is een stellaire broedplaats die bestaat uit gloeiend gas en stof dat het licht van de sterren die het bevat talloze richtingen op stuurt. In het materiaal ligt een zeer massieve ster verscholen waarvan wordt verondersteld dat het grotendeels verantwoordelijk is voor de bipolaire vorm van de nevel, welke hierdoor de vorm van een zandloper heeft. Winden in de nevel zouden met een snelheid van meer dan tweehonderd kilometer per uur materiaal van de groeiende ster in het gebied verspreiden.

De nevel is ongeveer tweeduizend lichtjaar van ons verwijderd in de richting van het sterrenbeeld Zwaan (Cygnus). Het object is circa twee lichtjaar lang en heeft een doorsnede van een halve lichtjaar. Men denkt dat diens centrale ster tot vijftien keer zo massief als de zon zou kunnen zijn. De vorming van de ster begon niet langer dan honderdduizend jaar geleden en de kans bestaat dat diens licht zich uit de wolk die het omgeeft zal bevrijden wanneer het relatief korte leven van het massieve object van start gaat. Uit onderzoek is gebleken dat vele sub-stellaire objecten zich op dit moment in de wolk vormen en dat zou kunnen resulteren in het ontstaan van een cluster van vijftig tot honderdvijftig sterren in dit gebied.

Naast het proces van stervorming laat de opname ook de capaciteiten van enkele nieuwe filters die onderzoekers in combinatie met de telescoop hebben kunnen gebruiken. Deze verschaffen waardevolle inzichten door zeer specifieke kleuren van zichtbaar licht door te laten dat uitgezonden wordt door waterstof, helium, zuurstof en zwavel op het moment dat hete, jonge sterren in de nevel wolken van gas en stof op laten gloeien. De filters kunnen ook gebruikt worden om planetaire nevels en gas in andere sterrenstelsels beter onder de loep te nemen.

Enorme explosie was laatste zucht van zeer massieve ster

Een enorme explosie die in 2007 gezien werd in een relatief nabijgelegen dwergstelsel was de dood van één van de meest massieve sterren die bekend zijn in het universum, zo suggereren nieuwe berekeningen. Metingen die in de achttien maanden na de uitbarsting werden gedaan aan het lichtspectrum van de supernova en de helderhied van diens nagloed wijzen uit dat de explosie, die omgedoopt werd tot SN 2007bi, het laatste teken van leven was van een ster die minstens honderd keer zo massief moet zijn geweest als de zon. Aangezien dergelijke sterren doorgaans een grote hoeveelheid materiaal verliezen naarmate ze ouder worden, veronderstelt men dat het object na diens geboorte een nog twee keer zo grote massa moet hebben gehad.

sn2006gy

Het is goed mogelijk dat de explosie in kwestie eentje is die alleen teweeggebracht kan worden door sterren die minimaal 140 keer zo zwaar zijn als de zon. Sterren die minder massief zijn vormen doorgaans zwarte gaten of neutronensterren nadat ze hun nucleaire ‘brandstof’ hebben verbruikt. Zwaardere sterren krijgen daar echter de kans niet voor. Naarmate zij het einde van hun leven naderen, zorgt de hoge druk en temperatuur in hun kern ervoor dat energetische fotonen in paren van elektronen en positronen veranderen. Dit proces heeft tot gevolg dat de druk in het inwendige van de ster in een hoog tempo afneemt en de ster op spectaculaire wijze uiteenspat.

Jarig röntgenobservatorium fotografeert restant van dode ster

Ter gelegenheid van het feit dat het observatorium Chandra tien jaar in een baan rond de aarde verblijft heeft men de telescoop het op 190.000 lichtjaar van onze planeet gelegen overblijfsel van een geëxplodeerde ster opnieuw onder de loep laten nemen. E0102, zoals het supernovarestant ook wel wordt genoemd, bevindt zich in de Kleine Magelhaense Wolk, één van de meest nabijgelegen sterrenstelsels. Het ontstond toen een ster die veel massiever was dan onze ruim duizend jaar geleden tot ontploffing kwam, een gebeurtenis die destijds vanaf het zuidelijk halfrond te zien moet zijn geweest.