Zwaarste Sterren in de Greep van Spiraalgolven
Brussel -- Een team van sterrenkundigen van de Koninklijke Sterrenwacht van België (KSB) heeft enorme spiraalvorminge golven ontdekt rond één van de zwaarste en heetste sterren in ons Melkwegstelsel. Spiraalvormige gasgolven omheen dit type sterren worden al sinds een paar tientallen jaren vermoed door sterrenkundigen, maar het onderzoeksteam van de KSB heeft de eigenschappen van de vreemde stergolven nu voor het eerst ook volledig nagebootst met een nieuwe supercomputer.
Zeer recente computermodellen tonen aan dat in de snelle wind die van zware blauwe sterren wegblaast reusachtige gasstructuren worden opgewonden rond de evenaar, zoals garen om een bobijn. De nieuwe modellen vormen een belangrijke schakel in het ontraadselen van het hoe en waarom zulke grote en lichtkrachtige sterren zoveel massa uitstoten tijdens hun vrij korte leven.
Het KSB team onderzocht de spectrale lijnen van een voor wetenschappers cruciale ster - enkel gekend onder het nummer "HD 64760" - in het sterrenbeeld Puppis. De spectra werden reeds in 1995 door de wetenschappelijke satelliet IUE (International Ultraviolet Explorer) waargenomen, met een tot op heden uitzonderlijke nauwkeurigheid en kwaliteit. De spectra bevatten tal van fijne absorptielijntjes waarin tijdelijk verschuivende gedeelten optreden die sterrenkundigen toeschrijven aan lange strengen van heet gas dat van het steroppervlak afvliegt. Dit bijzondere verschijnsel wordt vaker waargenomen in de meeste zware blauwe sterren.
Gelijkaardige spiraalvormige gasgolven omheen de Zon worden al sinds de jaren zestig bestudeerd. Echter tot voor kort konden ze niet voldoende goed geanalyseerd worden om hun eigenschappen werkelijk te begrijpen. Het KSB team heeft de nieuwe doorbraak dan ook kunnen realiseren dankzij de recent aangekochte supercomputer die gedeeld wordt tussen de Sterrenwacht, het KMI en het Instituut voor Ruimte-Aëronomie. Ze berekenden vele ingewikkelde drie-dimensionale modellen voor de sterrenwind van HD 64760 totdat ze een haast perfecte overeenkomst vonden met de waarnemingen. Het best passende computermodel vertoont daarin iets volkomen onverwachts: de ster heeft twee ijle gasslierten die omheen haar evenaar spiraleren. De grootte van die slierten is vergelijkbaar met die van ons zonnestelsel.
Het computermodel van HD 64760 toont bovendien aan dat de uitgestrekte spiraalarmen eigenlijk lichte verhogingen zijn in de gasdichtheid van de wind. Ze onstaan uit twee heldere vlekken op de evenaar van het steroppervlak.
Het onderzoeksteam heeft haar bevindingen onlangs gepubliceerd in The Astrophysical Journal, online beschikbaar via http://adsabs.harvard.edu/abs/2008ApJ...678..408L
Als gevolg van het belangwekkende resultaat zet het KSB team nu verder onderzoek aan HD 64760 op het getouw. Een centraal punt is dat de heldere vlekken op het oppervlak merkwaardig genoeg vijfmaal trager ronddraaien dan de ster zelf. De enorme spiraalgolven die eruit voortvloeien zijn echter erg breekbaar en te zwak om het verlies van gasmassa door deze zware ster aanzienlijk te vergroten.
Astrofysici hebben verschillende verklaringen voor het vormen van heldere vlekken op deze sterren. Gestructureerde magneetvelden kunnen de helderheid van het steroppervlak misschien plaatselijk verhogen. Anderzijds kunnen niet-radiële trillingen van het oppervlak periodisch lopende golven opwekken. De golven reizen rond de ster en versterken wanneer ze met elkaar botsen, en vormen zo heldere gebieden aan de evenaar. Visuele waarnemingen van HD 64760 aan de Europese Zuidelijke Sterrenwacht (de European Southern Observatory te Chili) ondersteunen het botsende golven model.
Het KSB team verwacht dat het verdere onderzoek belangrijke nieuwe inzichten zal opleveren omtrent de fysische interactie van de atmosfeer met de omgeving van de zwaarste sterren in onze Melkweg.
Dit onderzoek werd uitgevoerd met steun van het Belgisch Federaal Wetenschapsbeleid. Het onderzoeksteam in dit persbericht bestaat uit Dr. Alex Lobel en Dr. Ronny Blomme (Koninklijke Sterrenwacht van België).
De Koninklijke Sterrenwacht van België is een Federale wetenschappelijke instelling te Brussel.
Voor inlichtingen gelieve zich te wenden tot:
Dr. J. Cuypers, Dienst Wetenschappelijke Inlichtingen
Koninklijke Sterrenwacht van België
Tel.: +32 2 373 02 34 Fax: +32 2 374 98 22
Jan.Cuypers @ oma.be
Contactpersonen voor meer wetenschappelijke informatie:
Dr. A. Lobel, Dr. R. Blomme, Departement Astrofysica
Koninklijke Sterrenwacht van België
Tel.: +32 2 373 03 48, +32 2 373 02 84
alobel @ sdf.lonestar.org
Ronny.Blomme @ oma.be
Engelstalige wetenschappelijke online informatie:
http://www.astro.oma.be/HOTSTAR/CIR/CIR.html
http://alobel.freeshell.org/hotstars.html
