Met behulp van de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), waar ESO een partner van is, hebben astronomen een merkwaardige gaswolk ontdekt die het resultaat is van een confrontatie tussen twee sterren. De ene ster is zó groot geworden dat hij de andere overspoelde. In reactie daarop spiraalde deze laatste naar zijn begeleider toe, waardoor die zijn buitenste lagen verloor.
Net als mensen veranderen sterren naarmate ze ouder worden, en uiteindelijk sterven ze. Bij sterren zoals de zon leidt dit ertoe dat ze, nadat alle waterstof in hun kern is verbruikt, opzwellen tot een grote, heldere rode reuzenster. Uiteindelijk zal ook de stervende zon haar buitenste lagen afstoten, waarna alleen haar kern overblijft: een hete, compacte ster die ‘witte dwerg’ wordt genoemd. ‘Het stersysteem HD101584 is bijzonder, omdat dit ‘stervensproces’ vroegtijdig en op dramatische wijze is geëindigd doordat een nabije lichte begeleidende ster door de reus is verzwolgen’, zegt Hans Olofsson van de Chalmers Universiteit voor Technologie in Zweden, die een recent onderzoek naar dit intrigerende object leidde waarvan de resultaten in Astronomy & Astrophysics zijn gepubliceerd.
Dankzij nieuwe waarnemingen met ALMA, aangevuld met gegevens van het door ESO beheerde Atacama Pathfinder EXperiment (APEX), weten Olofsson en zijn team nu dat wat zich in het dubbelstersysteem HD101584 heeft afgespeeld veel weg had van een stellaire worsteling. Toen de hoofdster opzwol tot een rode reus, werd deze groot genoeg om zijn lichtere partner te verzwelgen. In reactie daarop spiraalde de kleinere ster naar de kern van de reus, zonder dat het tot een botsing kwam. De manoeuvre veroorzaakte een uitbarsting van de grotere ster, waarbij deze haar buitenste gaslagen afstootte en haar kern open en bloot achterbleef.
Het team schrijft dat de complexe structuur van de gasnevel rond HD101584 te wijten is aan de spiraalbeweging van de kleinere ster, en datzelfde geldt ook voor de jets van gas die zich tijdens dit proces hebben ontwikkeld. Deze jets brachten de doodsteek toe aan de toch al zwaar gehavende gaslagen. Ze baanden zich een weg door het eerder uitgestoten materiaal, waardoor de opvallende ringen van gas en de heldere blauwachtige en roodachtige ‘klonten’ in de nevel ontstonden. Een bijkomend voordeel van deze stellaire worstelpartij is dat deze astronomen meer inzicht geeft in de laatste levensdagen van sterren zoals de zon. ‘Momenteel zijn we al goed in staat om de stervensprocessen te beschrijven die veel zonachtige sterren doorlopen, maar we kunnen nog niet precies verklaren waarom of wanneer deze optreden. HD101584 biedt ons belangrijke aanwijzingen om dit vraagstuk op te lossen, omdat de ster momenteel in een korte overgangsfase tussen twee beter onderzochte evolutiestadia verkeert. Detailrijke opnamen van de omgeving van HD101584 stellen ons in staat om een link te leggen tussen de voormalige reuzenster en het stellaire overblijfsel waarin deze binnenkort zal veranderen’, aldus mede-auteur Sofia Ramstedt van de Uppsala Universiteit in Zweden.
Medeauteur Elizabeth Humphreys van ESO in Chili benadrukt dat ALMA en APEX, die in het Atacama-gebied in het noorden van het land staan opgesteld, een cruciale rol hebben gespeeld bij het onderzoek van de fysische en chemische processen in de gaswolk. Ze voegt daaraan toe: ‘Deze magnifieke opname van de circumstellaire omgeving van HD101584 zou niet mogelijk zijn geweest zonder de voortreffelijke gevoeligheid en resolutie die ALMA ons biedt.’ Hoewel de huidige telescopen astronomen in staat stellen om het gas rond de dubbelster te bestuderen, bevinden de beide sterren in het centrum van de complexe nevel zich te dicht bij elkaar en te ver van ons vandaan om ze van elkaar te kunnen onderscheiden. ESO’s Extremely Large Telescope, die momenteel in de Chileense Atacama-woestijn wordt gebouwd, ‘zal informatie verschaffen over het ‘hart’ van het object’, zegt Olofsson. Met dat instrument zullen astronomen het vechtende tweetal beter kunnen bekijken.
Meer informatie
De resultaten van dit onderzoek zijn gepubliceerd in Astronomy & Astrophysics.
Het onderzoeksteam bestaat uit H. Olofsson (Department of Space, Earth and Environment, Chalmers University of Technology, Onsala Space Observatory, Zweden [Chalmers]), T. Khouri (Chalmers), M. Maercker (Chalmers), P. Bergman (Chalmers), L. Doan (Department of Physics and Astronomy, Uppsala University, Zweden [Uppsala]), D. Tafoya (National Astronomical Observatory of Japan), W.H. T. Vlemmings (Chalmers), E.M.L. Humphreys (European Southern Observatory [ESO], Garching, Duitsland), M. Lindqvist (Chalmers), L. Nyman (ESO, Santiago, Chili) en S. Ramstedt (Uppsala).
De Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), een internationale astronomische faciliteit, is een samenwerkingsverband van ESO, de Amerikaanse National Science Foundation (NSF) en de National Institutes of Natural Sciences (NINS) van Japan, in samenwerking met de Republiek Chili. ALMA wordt gefinancierd door ESO (namens haar lidstaten), door de NSF in samenwerking met de National Research Council of Canada (NRC) en de National Science Council of Taiwan (NSC), en door NINS in samenwerking met de Academia Sinica (AS) in Taiwan en het Korea Astronomy and Space Science Institute (KASI). De bouw en het beheer van ALMA worden geleid door ESO (namens haar lidstaten); door het National Radio Astronomy Observatory (NRAO), dat namens Noord-Amerika wordt bestuurd door de Associated Universities, Inc. (AUI), en namens Oost-Azië door het National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ). De overkoepelende leiding en het toezicht op bouw, ingebruikname en beheer van ALMA is in handen van het Joint ALMA Observatory (JAO).
ESO is de belangrijkste intergouvernementele astronomische organisatie in Europa en verreweg de meest productieve sterrenwacht ter wereld. Zij wordt ondersteund door zestien lidstaten: België, Denemarken, Duitsland, Finland, Frankrijk, Ierland, Italië, Nederland, Oostenrijk, Polen, Portugal, Spanje, Tsjechië, het Verenigd Koninkrijk, Zweden en Zwitserland, en door gastland Chili, met Australië als strategische partner. ESO voert een ambitieus programma uit, gericht op het ontwerpen, bouwen en beheren van grote sterrenwachten die astronomen in staat stellen om belangrijke wetenschappelijke ontdekkingen te doen. Ook speelt ESO een leidende rol bij het bevorderen en organiseren van samenwerking op astronomisch gebied. ESO beheert drie waarnemingslocaties van wereldklasse in Chili: La Silla, Paranal en Chajnantor. Op Paranal staan ESO’s Very Large Telescope (VLT) en haar toonaangevende Very Large Telescope Interferometer, evenals twee surveytelescopen – VISTA, die in het infrarood werkt, en de op zichtbare golflengten opererende VLT Survey Telescope. Ook op Paranal zal ESO onderkomen bieden aan en het beheer voeren over de Cherenkov Telescope Array South, ’s werelds grootste en meest gevoelige observatorium van gammastraling. ESO speelt tevens een belangrijke partnerrol bij twee faciliteiten op Chajnantor, APEX en ALMA, het grootste astronomische project van dit moment. En op Cerro Armazones, nabij Paranal, bouwt ESO de 39-meter Extremely Large Telescope, de ELT, die ‘het grootste oog op de hemel’ ter wereld zal worden.
