23 oktober 2017

Indirect bewijs gevonden voor extreem zware hypersterren

SDSS J0018-0939
Een internationaal team van astronomen heeft een ster ontdekt met een bijzondere chemische samenstelling. Volgens de betrokken onderzoekers moet de ster in kwestie, die SDSS J0018-0939 wordt genoemd, ontstaan zijn uit een gaswolk die rechtstreeks is verrijkt met elementen die geproduceerd zijn door extreem zware sterren.

Sterren van de eerste generatie zijn een paar honderd miljoen jaar na de oerknal ontstaan. Deze sterren waren uitsluitend opgebouwd uit waterstof en helium – alle overige elementen zijn in het inwendige van deze sterren ontstaan door een proces dat nucleosynthese wordt genoemd (letterlijk: “het maken van atoomkernen”). Dat betekent dat sterren van de eerste generatie verantwoordelijk zijn voor een groot deel van de latere structuur van het universum (planeten, sterrenstelsels e.d.).

Deze sterren zijn allemaal behoorlijk zwaar geweest – van zo’n tien zonnemassa’s tot meer dan honderd zonnemassa’s. Met hun krachtige UV-straling en heftige explosies hebben ze een enorme impact gehad op hun omgeving. Zodra dit soort sterren ontploffen als supernova, verrijken ze hun omgeving met de zwaardere elementen die in hun binnenste ontstaan zijn. Deze elementen mengen zich dan met de eerder aanwezige waterstofwolken, waaruit vervolgens een tweede generatie van sterren ontstaan (maar dan met meer elementen dan alleen waterstof en helium).

clusters van hypersterren

De eerste superzware hypersterren moeten ontstaan zijn in enorme sterrenclusters, zoals te zien is op bovenstaande animatie. Trouwens, sterrenstelsels bestonden toen nog niet! Althans niet in de huidige zin van het woord.

Nou, de ster in kwestie is een ster van lage massa, een zogenaamde rode dwergster. Dit soort sterren leven vele malen langer dan sterren zoals de zon. Vandaar dat deze ster, die niet lang na de oerknal moet zijn ontstaan, nog altijd “alive and kicking” is. Aangezien deze ster bijna helemaal uit waterstof en helium bestaat (met de nadruk op bijna) moet het wel een ster van de tweede generatie zijn.

Veel sterren van de tweede generatie zijn ontstaan uit gaswolken die verrijkt zijn met de fusieproducten van sterren van ongeveer 10 zonnemassa’s. Dat betekent dat dit soort sterren relatief rijk zijn aan koolstof en relatief arm zijn aan ijzer. SDSS J0018-0939 is echter relatief rijk aan ijzer en relatief arm aan koolstof. Dat betekent dat zijn voorouderlijke gaswolk is ingezaaid met elementen die gefabriceerd zijn door extreem zware sterren, van meer dan 100 zonnemassa’s.

SDSS J0018-0939 elements

Laat wat van je horen

*