Ontdekking van astronomen roept vragen op

Body: 

Volgens de theorie had de zware ster in het sterrenbeeld Ara (Altaar) na zijn 'dood' een zwart gat moeten worden. Maar in werkelijkheid werd hij een magnetar, een snel om zijn as draaiende neutronenster. Daarmee heeft de sterrenkunde er een raadsel bij, want hoe zwaar moet een ster dan zijn om wel een zwart gat te worden?

Volgens de theorie had de zware ster in het sterrenbeeld Ara (Altaar) na zijn 'dood' een zwart gat moeten worden. Maar in werkelijkheid werd hij een magnetar, een snel om zijn as draaiende neutronenster. Daarmee heeft de sterrenkunde er een raadsel bij, want hoe zwaar moet een ster dan zijn om wel een zwart gat te worden?

Die vraag is het gevolg van de ontdekking van een groep Europese astronomen dat de neutronenster het restant moet zijn van een ster met een massa van minstens veertig maal die van de zon. Tot nog toe werd verondersteld dat alleen sterren van minder dan 25 zonsmassa’s aan het eind van hun levensduur neutronensterren worden, terwijl sterren van meer dan 25 zonsmassa’s veranderen in zwarte gaten. Die hypothese blijkt dus niet te kloppen.

16.000 LICHTJAAR

De groep astronomen, onder wie Norbert Langer die aanstellingen heeft aan de universiteiten van Bonn en Utrecht, deden hun ontdekking door met behulp van ESO’s Very Large Telescope gedetailleerd te kijken naar de sterrenhoop Westerlund 1 op een afstand van 16.000 lichtjaar van de aarde.

Deze sterrenhoop bevat honderden zeer zware sterren, waarvan sommige bijna een miljoen keer zo veel licht produceren als onze zon en bijna tweeduizend keer zo groot zijn. “Als de zon in het hart van deze opmerkelijke sterrenhoop stond, zou onze nachthemel bezaaid zijn met honderden sterren met de helderheid van de volle maan,’” zegt onderzoeker Ben Ritchie.

DIERENTUIN

Westerlund 1 is een fantastische ‘dierentuin’ van de meest uiteenlopende, exotische sterren. Die sterren hebben één ding gemeen: ze zijn vrijwel gelijktijdig ontstaan uit één en hetzelfde stervormingsproces. De sterrenhoop is naar schatting 3,5 tot 5 miljoen jaar oud en bevat een van de weinige magnetars in ons melkwegstelsel.

Een magnetar is het overblijfsel van een zware ster die aan het eind van zijn leven als supernova ontploft is. Wat resteert is een 'ster' van nog geen twintig kilometer doorsnee met een massa groter dan die van onze zon en met een ongelooflijk sterk magnetisch veld – duizend biljoen keer zo sterk als dat van de aarde.

MAGNETAR

Dat tot deze relatief jonge sterrenhoop een magnetar behoort, brengt de astronomen tot de conclusie dat hij moet zijn ontstaan uit een zware ster. Dat concluderen zij uit het feit dat verschillende andere sterren in de sterrenhoop een massa hebben van rond veertig keer de zon.

Omdat korter levende sterren zwaarder zijn en alle sterren in Westerlund 1 min of meer gelijktijdig zijn ontstaan, moet de ster waaruit de magnetar is voortgekomen dus nog zwaarder zijn geweest. Daarmee is voor het eerst aangetoond dat magnetars uit sterren kunnen ontstaan die dermate zwaar zijn, dat ze normaal gesproken een zwart gat zouden moeten vormen. 

“Deze sterren moeten meer dan negentig procent van hun massa kwijtraken voordat zij als supernova exploderen, anders zouden zij een zwart gat vormen,” zegt onderzoeker Ignacio Negeruela. “Zo’n enorm massaverlies vóór de eigenlijke explosie vormt een grote uitdaging voor de bestaande theorieën over de evolutie van sterren.”

AFSLANKPLAN

“Dit roept dus de netelige vraag op hoe zwaar een ster moet zijn voordat hij ineenstort tot een zwart gat, als sterren van meer dan veertig zonsmassa’s daar al niet in slagen,” concludeert Norbert Langer. Het ontstaansmechanisme waar de astronomen de voorkeur aan geven, gaat er van uit dat de ster die magnetar werd – de zogeheten voorloper – bij zijn ontstaan in het gezelschap was van een andere ster.

In de loop van hun evolutie zou de voorloper enorme hoeveelheden materie aan die begeleider hebben overgedragen. Dat er op dit moment geen ster in de buurt van de magnetar te vinden is, kan komen doordat de vermeende dubbelster door de supernova-explosie gescheiden is, waarna de magnetar en zijn begeleider met hoge snelheid uiteen zijn gegaan.

‘Als dat het geval is, kan dat betekenen dat de massaoverdracht in dubbelstersystemen een sleutelrol speelt bij de evolutie van sterren – bij dit ultieme kosmische ‘afslankplan’ kunnen zware sterren meer dan 95% van hun oorspronkelijke massa kwijtraken,” aldus Clark.

EH (Bron: Perscommunicatie European Southern Observatory)

Facebook Twitter Whatsapp Mail