25 augustus 2019

Blauwe reuzensterren gooien eindelijk deuren van stellair rockconcert open

Deze momentopname van een computersimulatie toont het binnenste van een ster die drie keer zo zwaar is als onze zon. De golven worden gegenereerd door turbulente bewegingen in de kern en verspreiden zich door het midden van de ster. De kleurschakeringen geven de schommelingen van de golven weer. | © Tamara Rogers (Newcastle University).

Blauwe reuzensterren zijn de rock-and-roll-sterren van het universum. Het zijn massieve sterren met het motto ‘Live fast, die young’. Hierdoor zijn ze echter zeldzaam en dus moeilijk te bestuderen, zelfs met moderne telescopen. Voor we satellieten de ruimte instuurden, waren er maar een paar blauwe superreuzen waargenomen. Dankzij nieuwe waarnemingen van NASA hebben asteroseismologen van de KU Leuven nu ontdekt dat bijna alle blauwe superreuzen fonkelen en glinsteren omdat ze golven hebben op hun oppervlak.

Al sinds het begin van de mensheid spreken de sterren aan de hemel tot onze verbeelding. Denk aan het kinderrijmpje: “Twinkel, twinkel kleine ster, ik zie jou al van heel ver”. Telescopen laten ons toe om diep in het universum te turen, maar toch blijft het voor astronomen moeilijk om diep in de sterren te ‘kijken’. Het is pas sinds kort dat astronomen met moderne ruimtetelescopen de binnenste lagen van sterren kunnen onthullen door te luisteren naar de symfonie van stertrillingen.
In het heelal vind je sterren in alle vormen, maten en kleuren. Sommige sterren, zoals onze zon, leiden een rustig leventje dat miljarden jaren kan duren. Andere, massieve sterren zijn minstens tien keer groter dan onze zon en leiden een beduidend korter, maar actiever leven vooraleer ze eindigen in een zogenaamde supernova-explosie, waarbij ze hun materiaal de ruimte inslingeren. De blauwe superreuzen vallen onder deze categorie. Het zijn de metaalfabrieken van ons heelal, want ze produceren bijna alle chemische elementen die na helium komen in de Tabel van Mendelejev.

“Voor NASA-missies zoals Kepler/K2 en TESS kenden we weinig blauwe superreuzen waarbij trillingen variaties in helderheid veroorzaken”, zegt postdoctoraal onderzoeker Dominic Bowman van het Instituut voor Sterrenkunde van de KU Leuven. “Dat zoveel blauwe superreuzen glinsteren en fonkelen doordat ze golven hebben aan hun oppervlak was tot nu toe niet geweten. Pas door de helderheid van een individuele ster lang genoeg te bekijken met een zeer gevoelige detector, kan je in kaart brengen hoe deze verandert doorheen de tijd. In asteroseismologie – de studie van stertrillingen – gebruiken we deze variaties om de fysische en chemische processen diep in de ster te bestuderen.”

De ontdekking was een eurekamoment, zegt Bowman: “De flikkering in deze sterren was er altijd al, we hoefden alleen maar te wachten op moderne ruimtetelescopen om ze te kunnen observeren. De rock-and-roll-sterren traden de hele tijd al op, maar gooien pas sinds de laatste ruimtemissies van NASA de deuren van hun concertzaal open. De frequenties van de golven aan het oppervlak laten ons toe om de fysica en chemie in het binnenste lagen en de kern van de ster te bestuderen. De waargenomen frequenties zeggen ons hoe efficiënt de geproduceerde metalen zich verspreiden in deze stellaire fabrieken. Deze golven geven ons de mogelijkheid om voor de eerste keer onder de ondoorzichtige oppervlakken van blauwe superreuzen te kijken.”
Het kinderrijmpje ‘Twinkel, twinkel kleine ster, ik zie jou al van heel ver’ blijkt dus ook op te gaan voor grote sterren. “Dankzij moderne ruimtemissies en hun immense hoeveelheid waarnemingen betreden we nu de gouden eeuw van asteroseismologie van hete, massieve sterren. De ontdekking van golven in blauwe superreuzen stelt ons in staat om deze belangrijke voorlopers van supernovaexplosies vanuit een nieuw perspectief te bestuderen”, besluit Bowman. Het vakartikel over de studie verscheen in Nature Astronomy. Bron: KU Leuven.

Speak Your Mind

*

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