FYI.

This story is over 5 years old.

Astronomen hebben een ster in een andere ster gevonden

Veertig jaar nadat het gespeculeerd werd, is nu het eerste bewijs voor een TZO gevonden
17 september 2014, 1:00pm

Het universum is enorm en we kunnen er het grootste gedeelte niet eens van zien. Maar dat is ook het meest geweldige aan de ruimte: de kans om iets te vinden dat volledig onbekend is, iets dat van fictie feiten maakt, is altijd aanwezig.

Voorbeeld: een nogal apart hemellichaam genaamd het Thorne-Zytkow-object (TZO) dat oorspronkelijk voorspelt was in de jaren 70. De eerste niet theoretische TZO is waarschijnlijk eerder dit jaar gevonden, gebaseerd op berekeningen uit een paper in de aanstaande MNRAS.

TZO's zijn eerder voorspelt door astronoom Kip Thorne en Anna Zytkow aan CalTech. Het duo stelde zich voor wat er zou gebeuren als een neutronenster in een binair systeem zou samensmelten met zijn rode superreus partner.

Dit is niet een samensmelten van twee normale sterren. Neutronensterren zijn de oude overblijfselen van sterren die na verloop van tijd te groot werden en zijn ontploft. Hun kernen blijven klein – ongeveer 19 kilometer – terwijl ze materie de ruimte in werpen. Rode superreuzen zijn de grootste sterren in het heelal met een radius die 800x zo groot is als onze zon, maar ze hebben juist een lage dichtheid.

Dus hoe zou het eruit zien als een enorme ster gaat samensmelten met de kleine, ongelofelijk dichte kern van een andere ster?

Zo'n samensmelting zou een systeem creëren waarin de neutronenster, omringd door een "verpakking van verspreid materiaal", bijna identiek wordt aan een normale rode superreus. Maar binnenin komt de meeste energie van het systeem nog steeds van de kern van de ster.

Uiteindelijk, na honderden jaren, zouden de kern van de "verpakking" en de neutronenster samensmelten, waardoor een grote neutronen ster of zwart gat zou ontstaan.

TZO's brengen zeer interessante fysica met zich mee die astronomen maar al te graag willen bestuderen, maar het is enorm lastig om ze te identificeren omdat ze in essentie vanaf de buitenkant hetzelfde eruitzien vals normale rode superreuzen. Om een TZO van een rode superreus te onderscheiden, moet je daarom op zoek naar een zeer specifieke chemische handtekening. Om specifiek te zijn: het analyseren van zijn spectrum voor een overvloed van lithium en andere zware metalen.

Dat is wat een groep van astronomen onder leiding van Emily M. Levesque samen met Zytkow deden. Ze analyseerde sterren in de Melkweg en de Magelhaense wolken van eerdere sterrenonderzoeken, waarin ze speciaal hun aandacht focusten op waar de temperatuur en de fotometrie data de aanwezigheid van een rode superreus zou verraden.

Ze namen daarna deze data naar de Apache Point Observatory in New Mexico en de Magellaan-telescopen in Chili en gebruikten deze telescopen om naar 62 specifieke kandidaten voor TZOs te kijken. Ze focuste speciaal op het analyseren van de spectra voor afwijkingen tussen de ratio's van de elementen verwacht van een rode superreus, een duidelijk teken van een TZO.

Van al die sterren sprong er eentje uit: een ster die bekend staat als HV 2112 die in de kleine Magelhaense wolk ligt. Spectrumanalyses onthulden dat de ster ongewone hoge concentraties van lithium, molybdenum en rubidium bezat. Het was een duidelijk bewijs dat HV 2112 daarom een TZO is, en geen rode superreus.

De ontdekking op zich was al opwindend, maar wat deze ontdekking betekent voor astronomen in de toekomst is pas echt interessant. In afwachting van extra observaties ter bevestiging dat HV 2112 daadwerkelijk een TZO is, zal het een archetype worden voor een heel nieuw systeem. Het zal wetenschappers daarnaast ook helpen om sommige slepende vragen te beantwoorden, zoals wat er gebeurt als er enorme binaire systemen met verschillende soorten sterren op elkaar storten.

En dat is best gaaf, of niet? Het vinden van een nieuw type astronomisch object benadrukt ook nog maar eens hoe weinig we eigenlijk weten van het universum waarin we leven. En alles dat we nog te winnen hebben door onze kosmos te ontdekken.