Voor het eerst een close-upfoto van een ster buiten onze Melkweg gemaakt

Voor het eerst een close-upfoto van een ster buiten onze Melkweg gemaakt© Scientias.nl

Astronomen zijn er voor de eerste keer in geslaagd gedetailleerde beelden te maken van een verre ster die zich in de laatste fasen van zijn leven bevindt.

“Voor het eerst is het gelukt om een ingezoomd beeld te maken van een ster die sterft in een sterrenstelsel buiten onze Melkweg.” Aan het woord is hoofdauteur Keiichi Ohnaka, een astrofysicus van de Universidad Andrés Bello in Chili. De foto markeert een belangrijke mijlpaal. Want hoewel astronomen al zo’n twee dozijn close-upbeelden van sterren in ons eigen sterrenstelsel hebben gemaakt, zien we nu pas voor het eerst een ster die verder weg ligt, van heel dichtbij.

Ster WOH G64

Dankzij de eerdere foto’s van sterren in onze Melkweg hebben we al veel geleerd over hun eigenschappen. Maar er bevinden zich ook talloze andere sterren in verre sterrenstelsels die zo ver weg zijn, dat het tot nu toe bijna onmogelijk was om zelfs maar één van hen in detail te observeren. Maar daar hebben onderzoekers nu verandering in gebracht. Op een verbluffende afstand van 160.000 lichtjaar van ons vandaan werd de ster WOH G64 vastgelegd, mogelijk gemaakt door de indrukwekkende scherpte van de Very Large Telescope Interferometer (VLTI) van de Europese Zuidelijke Sterrenwacht (ESO).

De foto

De foto is hieronder te bewonderen. De betreffende ster ligt in de Grote Magelhaanse Wolk, een van de kleine sterrenstelsels die de Melkweg omcirkelen. Astronomen kennen deze ster al decennialang en hebben haar de toepasselijke bijnaam ‘behemoth ster’ gegeven. Met een omvang die zo’n 2000 keer die van onze zon is, wordt WOH G64 geclassificeerd als een rode superreus.

De betreffende close-upfoto van de ster WOH G64, gemaakt met het GRAVITY-instrument op de VLTI van de ESO. Het is de eerste close-upfoto van een ster buiten onze eigen Melkweg. De ster bevindt zich in de Grote Magelhaanse Wolk, op meer dan 160.000 lichtjaar afstand. Het heldere ovaal in het midden van de afbeelding is een stoffige cocon die de ster omhult. Een zwakker ellipsvormig ring rondom de cocon zou de binnenrand van een stoffige torus (een ringvormige structuur van stof en gas die de ster omringt) kunnen zijn. Afbeelding: ESO/K. Ohnaka et al.

Het team was al jaren gefascineerd door deze behemoth ster. In 2005 en 2007 gebruikten ze de VLTI om meer te leren over haar eigenschappen en sindsdien hebben ze haar continu bestudeerd. Toch bleef een echte afbeelding van de ster tot nu toe buiten bereik. Voor de gewenste foto moest het team namelijk geduldig wachten op de ontwikkeling van een belangrijk tweede-generatie-instrument van de VLTI: GRAVITY.

Supernova

De nieuwe waarnemingen onthullen een ster die gas en stof uitblaast, vlak voor het moment dat het een supernova wordt, zo beschrijven de onderzoekers in het vakblad Astronomy & Astrophysics. “We ontdekten een ei-vormige cocon die de ster strak omhult”, vertelt Ohnaka. “We zijn enthousiast, omdat dit mogelijk verband houdt met de enorme uitstoot van materiaal door de ster voordat hij explodeert als een supernova.”

Verandering

Toen ze hun nieuwe bevindingen vervolgens vergeleken met eerdere waarnemingen van WOH G64, waren ze verrast te ontdekken dat de ster de afgelopen tien jaar ingrijpende veranderingen heeft doorgemaakt. “Dit biedt ons een zeldzame kans om het leven van een ster in real-time te volgen”, zegt Gerd Weigelt, mede-auteur van de studie. In hun laatste levensfasen verliezen rode superreuzen zoals WOH G64 hun buitenste lagen van gas en stof, een proces dat duizenden jaren kan duren. “Deze ster is een van de meest extreme in zijn soort”, stelt mede-auteur Jacco van Loon, die de ster al sinds de jaren 1990 observeert. “Elke drastische verandering kan hem dichter bij een explosief einde brengen.”

Links: de allereerste close-upfoto van een ster buiten ons sterrenstelsel. Op de afbeelding is een grote ei-vormige stofwolk te zien. Rechts is een artistieke impressie die de geometrie van de structuren rondom de ster reconstrueert, inclusief het heldere ovale omhulsel en een zwakkere, stoffige torus. Het bevestigen van de aanwezigheid en vorm van deze torus zal aanvullende waarnemingen vereisen. Afbeelding: ESO/K. Ohnaka et al., L. Calçada

Zwakker

Eén van de veranderingen die WOH G64 heeft doorgemaakt, is dat de ster de afgelopen tien jaar veel zwakker is geworden. Het team vermoedt dat het uitgeblazen materiaal zowel de verduistering als de onverwachte vorm van de stofwolk rond de ster veroorzaakt. De nieuwe afbeelding toont zoals gezegd een uitgestrekte cocon, wat de wetenschappers verraste, omdat ze op basis van eerdere waarnemingen en computermodellen een andere vorm hadden verwacht. Het team denkt dat de ei-vormige structuur van de cocon verklaard kan worden door de uitstoot van de ster zelf, of mogelijk door de invloed van een nog onontdekte metgezelster.

Hoewel het maken van de nieuwe beelden een uitdaging was, opent het nieuwe mogelijkheden voor het bestuderen van verre sterrenstelsels. Bovendien levert het waardevolle inzichten op in de ingewikkelde processen die plaatsvinden tijdens de laatste levensfasen van een ster. Naarmate WOH G64 verder vervaagt, wordt het overigens wel steeds moeilijker om nieuwe close-upfoto’s te maken, zelfs met de VLTI. Toch zullen de geplande updates van de telescoop, zoals de toekomstige GRAVITY+, daar binnenkort verandering in kunnen brengen. “Vervolgwaarnemingen met ESO-instrumenten zullen cruciaal zijn om te begrijpen wat er met de ster gebeurt,” besluit Ohnaka.

Meer wetenschap? Lees de nieuwste artikelen op Scientias.nl .

Voor het eerst een close-upfoto van een ster buiten onze Melkweg gemaakt