18 oktober 2018

Gaia-gegevens laten zien dat er een gat in het Hertzsprung-Russell diagram zit

Het Hertzsprung-Russell (HR) diagram staat in alle leerboeken van de sterrenkunde, het diagram dat Ejnar Hertzsprung en Henry Norris Russell in 1905 en 1913 onafhankelijk van elkaar ontdekten. Dát beroemde diagram, waarin de lichtkracht van sterren te vinden is tegenover hun kleur (een maat voor hun temperatuur), ziet er in de leerboeken meestal uit zoals hierboven afgebeeld. Het diagram is de gebruikelijke basis voor de classificatie van sterren en wordt gebruikt om hun evolutie te beschrijven. Tot nu toe dachten de sterrenkundigen dat de hoofdreeks van sterren in het diagram één lange aaneengesloten reeks van sterren is, de lange sliert in de diagram van rechtsonder naar linksboven. Maar wat blijkt nu? Met de Europese Gaia satelliet zijn van meer dan één miljard (!) sterren in de Melkweg de gegevens nader bepaald, zoals hun afstand, kleur en snelheid. Van 250.000 sterren daarvan hebben Wei-Chun Jao (Georgia State University) en z’n collega’s de gegevens geplot in een HR-diagram en daaruit kwam verrassend naar voren dat er een scherp begrensd gebied is waar opvallend minder sterren voorkomen – je ziet ‘t in de afbeelding hieronder, een schuin lopend gebied iets tussen de twee rode stippellijnen.

Dit gebied van het HR-diagram wordt grotendeels bevolkt door dwergsterren van spectraalklasse M, in de bovenste HR-diagram zijn die helemaal rechtsonder te vinden. Jao en z’n team sluiten uit dat het gat ontstaat door instrumentele fouten van Gaia, want onderzoek aan andere data, zoals van 2MASS, laat zien dat het gat ook daarin voor komt. Het is ook niet iets dat het gat er is in een bepaalde reeks van afstanden, want in alle onderzochte sterren tot een afstand van 425 lichtjaar komt het gat voor. Kennelijk moet er dus iets met de sterren zijn, waardoor er een gat in hun evolutie zit, één of andere sprong.

Jao’s team denkt dat er iets met die M-dwergen moet zijn. Gedacht wordt aan de overgang van grotere sterren die een grote convectielaag kennen en een kleinere radiatieve laag naar kleinere sterren die alleen maar convectie kennen (waarbij warmte wordt getransporteerd door beweging van gassen, in tegenstelling tot die radiatieve laag, waar straling zorgt voor warmte transport – zie de afbeelding hierboven). Hier is het vakartikel van Jao et al, dat gepubliceerd is in The Astrophysical Journal 861 L11. Bron: AASNova.

Laat wat van je horen

*

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.