Wat zijn 'blue stragglers'?

Geschreven door
Beoordeel dit item
(0 stemmen)
Blue stragglers in de sterrenhoop 47 Tucanae Blue stragglers in de sterrenhoop 47 Tucanae Foto: NASA / ESA

'Blue stragglers' staan in de astronomie bekend als één van de laatste grote onopgeloste mysteries. Hun naam betekent in het Nederlands evenveel als 'blauwe achterblijvers' en het zijn sterren die deel uitmaken van sterhopen maar veel helderder en heter zijn dan de overige sterren in dergelijke objecten.

Deze sterren zijn vooral te vinden in bolvormige sterrenhopen en vandaag de dag weet men dat vrijwel elke bolhoop gemiddels een 20 tal blue stragglers bevat. Het mysterieuze aan deze sterren is dat ze niet even oud zijn en verschillende eigenschappen hebben als het overgrote deel van de sterren die deel uitmaken van een bolvormige sterrenhoop en dit weet men doordat blue stragglers een blauwere kleur hebben waardoor astronomen weten dat ze veel heter zijn dan ze zouden mogen zijn.

Tucana 47
De linkse foto geeft de bolvormige sterrenhoop Tucana 47 weer en de rechtse foto
is een uitvergroting van het centrum van de bolhoop die gemaakt werd door de Hubble Space Telescope.
De blue stragglers zijn omcirkeld in het geel.

Om een idee te krijgen van wat een 'blue straggler' eigenlijk is moeten we ons eerst verdiepen in het ontstaan van een bolhoop. Ergens in het universum bevindt zich een wolk interstellaire materie waarin een groep kan ontstaan die we later kennen als bolvormige sterrenhopen. Alle sterren die geboren worden in deze wolk zijn even oud en hebben dezelfde samenstelling doordat ze afkomstig zijn uit dezelfde gaswolk maar in de jaren 50 bestudeerde Allan Sandage enkele sterren in de bekende bolhoop M3 sterren waarbij deze theorie niet klopt. Een vaak gebruikte grafiek in de astronomie is het Hertzsprung-Russel diagram waarin de lichtkracht en oppervlaktetemperatuur in een grafiek gegoten wordt. In dergelijk diagram staan de jonge, pasgeboren sterren niet willekeurig verspreid in de grafiek maar deze vormen een reeks die men in de sterrenkunde de "hoofdreeks" noemt. Gedurende de hele periode dat sterren waterstof in hun kern opbranden zullen ze zich bevinden in deze regio van het diagram maar zoals met alles zullen zij vroeg op laat opbranden en uiteindelijk sterven. Sterren beginnen in het HR-diagram af te dwalen uit de hoofdreeks wanneer hun waterstof op raakt en hierdoor hun kern begint samen te smelten. De buitenste lagen van de ster beginnen uit te zetten en zullen uiteindelijk ook afkoelen waardoor ze de hoofdreeks zullen verlaten. Op deze manier verdwijnen er een hele boel sterren na verloop van tijd uit de hoofdreeks en hierdoor krijgt de HR-grafiek een knik. Uiteindelijk zal de hoofdreeks door de tijd verdwijnen en zo hebben astronomen kunnen vaststellen dat alle bolvormige sterrenhopen een leeftijd hebben tussen de 10 en 20 miljard jaar.

HR diagram
In dit HR-diagram dat gemaakt werd van sterrenhoop For 5 in het Fornax
sterrenstelsel kan men duidelijk zien dat er bepaalde sterren zich buiten
de hoofdreeks bevinden, dit zijn blue stragglers.

Blue stragglers passen niet in deze theorie omdat ze een afwijkende positie aannemen in het HR-diagram. Deze sterren bevinden zich in het verlengde van de hoofdreeks waar in theorie helemaal geen sterren zouden moeten staan. Indien zich in dit gebied van de grafiek sterren zouden bevinden zouden deze al lang rode reuzen moeten geworden zijn maar blue stragglers zijn veel heter en hebben een blauwe kleur. Dit brengt ons bij één van de grootste vragen uit de sterrenkunde namelijk waarom er zich op deze plek hete sterren bevinden terwijl deze regio leeg zou moeten zijn. In begin dacht men dat het om zogenaamde "veldsterren" ging want dit zijn sterren die geen deel uitmaken van een bolvormige sterrenhoop maar wel in het zelfde gebied liggen, althans van op aarde, waardoor het lijkt alsof ze deel uitmaken van een bolhoop. Door spectroscopie hebben astronomen kunnen aantonen dat blue stragglers wel degelijk deel uitmaken van bolhopen doordat men uit het spectrum van deze sterren hun snelheid ten opzichte van ons kan afleiden. Merkwaardig genoeg kwamen de bewegingen van blue stragglers overeen met die van de andere sterren uit de bolvormige bolhopen waardoor het raadsel nog steeds onopgelost bleef.

NGC 6397
de sterrenhoop NGC 6397 waarin tal van blue stragglers in voorkomen, deze zijn te herkennen aan hun blauwe kleur.

Een tweede mogelijke verklaring was dat niet alle sterren tegelijk zouden ontstaan zijn in een sterrenhoop en deze theorie zou juist kunnen zijn omdat blue stragglers veel jonger zijn dan de andere sterren. Helaas zijn hiervoor nog geen bewijzen gevonden omdat men nog niet heeft kunnen aantonen dat in bolvormige sterrenhopen zich recentelijk nieuwe sterren hebben ontwikkeld. De materie die nodig is voor het geboren worden van een nieuwe ster komt bijna nooit voor in dergelijke bolhopen want deze objecten zijn de oudste sterformaties uit ons Melkwegstelsel. Aangezien ook deze theorie niet kan bewezen worden staan de sterrenkundigen voor één van de grootste raadsels uit de astronomie. Een derde mogelijke verklaring voor het ontstaan van blue stragglers is dat deze sterren door een bepaalde reden langer zijn kunnen blijven overleven in de hoofdreeks maar dan moet er één of andere oorzaak zijn waardoor deze sterren jonger blijven. Astronomen vermoeden dat dit eventueel zou kunnen komen door het opnieuw dooreenmengen van het inwendige van een dergelijke ster waardoor de waterstof uit de oppervlaktelagen terug naar kern wordt gebracht. Door deze vermenging zal de verbranding in de ster langer duren en de oorsprong van een dooreenmenging zou kunnen terug te vinden zijn door invloeden van sterke magnetische velden. Indien deze verklaring zou juist zijn zou deze ster een magnetisch veld moeten hebben dat 100.000 maal sterker is als dat van onze zon en er zijn al blue stragglers ontdekt met dergelijke sterke magnetische velden maar jammer genoeg bevonden deze zich niet in bolvormige sterhopen.

Blue Straggler

Opnieuw stonden astronomen voor een raadsel en werd het mysterie van de blue stragllers nog niet onthuld. Volgens sommige zouden deze sterren op deze buitengewone positie in het HR-diagram zijn terecht gekomen doordat hun lichtkracht en temperatuur plots moet zijn toegenomen. Een dergelijke toename van temperatuur en helderheid kan te wijten zijn aan het samensmelten van twee sterren die oorspronkelijk deel uit maakten van de hoofdreeks. Wanneer deze twee sterren dan samensmelten krijgen ze een object met één kern en zwaardere massa die een heldere lichtkracht en hogere temperatuur heeft dat precies zou passen in het gebied waar de blue stragglers zich nu in bevinden op de grafiek. De vraag is echter of twee sterren weldegelijk kunnen samensmelten tot één groter en zwaarder object? Bij dubbelsterren bestaan er fasen waarbij twee sterren contact maken met elkaar en dit gebeurd dan via materie die van de ene ster naar de andere wordt uitgewisseld. Deze theorie van samensmelten kan zich ook voordoen bij individuele sterren die zich in een hoog geconcentreerde omgeving bevinden zoals bolhopen. In sommige centrale gebieden van bolvormige sterrenhopen staan sterren zo dicht bij elkaar dat het mogelijk is dat deze zelfs met elkaar botsen en indien dit weldegelijk gebeurd zou dit de samensmeltingtheorie voor het ontstaan van blue stragglers enkel maar versterken.

Om de echte oorsprong van blue stragglers te kunnen achterhalen moeten deze zo veel mogelijk waar genomen en dankzij deze observaties hebben astronomen ontdekt dat sommige blue stragglers inderdaad deel uitmaken van een dubbelster systeem maar andere dan weer niet. Hierdoor denken sterrenkundigen en astrofysici dat er ook meerdere oorzaken kunnen zijn voor het ontstaan van deze objecten. Sommige kunnen ontstaan zijn door het samensmelten van twee sterren terwijl andere blue stragglers er kunnen gekomen zijn door het gevolg van twee botsende sterren.

Kris Christiaens

Medebeheerder & hoofdredacteur van Spacepage.
Oprichter & beheerder van Belgium in Space.
Ruimtevaart & sterrenkunde redacteur.

Volg mij op Twitter: @KrisChristiaens

Dit gebeurde vandaag in 2003

Het gebeurde toen

Het Sub-Millimeter Array (SMA) observatorium in Hawaii wordt officieel in gebruik genomen. Dit observatorium bestaat uit acht schotelantennes met een diameter van zes meter die als interferometer gebruikt worden voor astronomische waarnemingen in submillimetergolflengtes. Het SMA is in handen van het Smithsonian Astrophysical Observatory en het Academia Sinica Institute of Astronomy and Astrophysics.

Ontdek meer gebeurtenissen

Het weerbericht op Mars

Geplande evenementen

Geen geplande evenementen
Meer Evenementen

Messier 15

Messier 15
M15, ook gekend als NGC 7078, is een bolvormige sterrenhoop in het sterrenbeeld Pegasus met een werkelijke diameter van ongeveer 87 lichtjaar. Over de afstand bestaat nog enige discussie, waarschijnlijk…
Lees meer...

Steun Spacepage!

Deze website wordt aan onze bezoekers blijvend gratis aangeboden maar om de hoge kosten om de site online te houden te drukken moeten we wel het nodige budget kunnen verzamelen. Ook jij kunt uw bijdrage leveren door ons te ondersteunen met uw donatie zodat we u blijvend kunnen voorzien van het laatste nieuws en artikelen boordevol informatie.

100%

Sociale netwerken