gov-civil-vilareal.ptDe rode hyperreus VY CMa is groter dan Betelgeuze en braakt enorme stofwolken uit
>Als het gaat om sterafmetingen, zijn er dwergen, reuzen en superreuzen.
En dan zijn er nog hyperreuzen.
Dit zijn erg massieve sterren die snel leven, jong sterven en uitgaan met een enorme knal: Supernovae. En nu weten we dat ze voordat ze gaan ook last hebben van hoestbuien: epische uitbarstingen van stofwolken die met hoge snelheid wegschreeuwen, waardoor de ster snel en diepgaand van helderheid verandert.
Als dat bekend klinkt, ja, houd Betelgeuze in gedachten. We komen erop terug.
Een Hubble-opname uit 2005 van de rode hyperreus VY Canis Majoris, die de chaos van stof eromheen laat zien. De locatie van de ster bevindt zich in de witachtige klodder links van het midden. Credit: NASA, ESA en R. Humphreys (Universiteit van Minnesota)
Maar in dit geval hebben we het over de ster VY Canis Majoris (of kortweg VY CMa). Deze belachelijk opgeblazen rode hyperreus bevindt zich op ongeveer 4.000 lichtjaar afstand in het sterrenbeeld Canis Major, de Grote Hond (een van Orion's jachthonden). In dit geval is het sterrenbeeld geschikt: VY CMa is een immense ster, ruim boven 2 miljard kilometer breed.
Ter vergelijking: de zon is 1,4 miljoen km in doorsnee. VY CMa is meer dan duizend keer groter. EEN duizend . Vervang de zon door VY CMa en hij zou zich bijna uitstrekken tot in de baan van Saturnus.
Dat zou jammer zijn voor de aarde. We zouden erin zitten. En aangezien de ster honderdduizenden keer de energie van de zon genereert, zou onze planeet daar niet lang standhouden.
Dus ja, deze ster is verpletterend in elk aspect. Sterren zoals deze gaan niet lang mee, slechts een paar miljoen jaar, en naarmate ze ouder worden, genereren ze zoveel licht dat ze van hun eigen oppervlak blazen, waarbij de materie daar wordt weggeslingerd door de intensiteit van de straling van onderaf. VY CMa begon waarschijnlijk met maar liefst 40 keer de massa van de zon, maar heeft al ongeveer de helft daarvan verloren. En dit is waar ons verhaal echt begint.
Links: Hubble's zicht op het stof rond de ster VY Canis Majoris. Midden: Zoom in op de afbeelding die de locatie van de ster in het stof laat zien (te klein om hier te zien). Rechts: Kunstwerk van de ster die laat zien dat hij uitbarst. Credit: NASA, ESA en R. Humphreys (Universiteit van Minnesota) en J. Olmstead (STScI)
Waarnemingen van de ster laten zien dat hij veel te veel infrarood licht uitstraalt voor een ster in zijn soort, wat een veelbetekenend teken is dat hij wordt omringd door stof . Dit zijn meestal microscopisch kleine korrels van rotsachtig (silicaat-beladen) of koolstofhoudend (roetachtig) materiaal rond de ster (zo noemen we het circumstellaire , dat is gewoon een cool woord). Het wordt opgewarmd door het sterlicht en gloeit dus in het infrarood, waardoor de waargenomen overmaat ontstaat.
Extreem hoge resolutie-waarnemingen van VY CMa laten dit stof zien, en ze laten ook zien dat het behoorlijk complex is. Er zijn knopen, klonten, bogen en diffuse wolken rond de ster. Dankzij nieuwe waarnemingen met Hubble konden astronomen echter de snelheid meten waarmee al dit stof beweegt - veel ervan werd met tienduizenden kilometers per uur uitgeworpen. Snel . VY CMa doet het groots.
Het mooie hiervan is dat ze vervolgens de afstand van de ster tot deze verschillende klonten hebben gemeten en die in combinatie met de snelheid hebben gebruikt om de klonten terug in de tijd te volgen, om te zien wanneer ze werden uitgeworpen. Wat ze vonden is inderdaad interessant... de leeftijden van de verschillende klonten en andere kenmerken geven aan dat ze ongeveer 70, 120, 200 en 250 jaar geleden van de ster werden geblazen.
Als we kijken naar historische waarnemingen van de ster, vallen deze perioden samen met tijden van grote variabiliteit in helderheid in de ster, die met een grote factor dimt en helderder wordt.
Met andere woorden, een fysiek mechanisme in de ster zorgde ervoor dat hij deze enorme stofwolken uitspuugde, en deze wolken gingen vervolgens tussen ons en de ster in, waardoor deze werd gedimd. De laatste grote uitbarsting was in de late jaren 1800, toen de ster veel vervaagde. Vroeger was het met het blote oog (nauwelijks) zichtbaar, maar na die uitbarsting werd het gedimd en sindsdien is het niet echt helderder geworden.
requiem voor een droom ouders gids
Kunstwerk dat het verloop van de stofuitbarsting van Betelgeuze laat zien: een golf van heet, dicht gas beweegt op en neer vanuit zijn diepere lagen (panelen 1 en 2), koelt af en gaat weg (paneel 3), en hoe we het vanaf de aarde zagen ( paneel 4). Credit: NASA, ESA en E. Wheatley (STScI)
En dat is zo interessant omdat iedereens favoriete, nog niet helemaal ontplofte ster Betelgeuze eind 2019 een enorme verduistering heeft ondergaan. Gedurende enkele maanden scheen de ster met de helft van zijn gebruikelijke rossige tint, en astronomen discussiëren nog steeds over de oorzaak ervan. De twee belangrijkste kanshebbers zijn een verkoelend effect dat zijn helderheid heeft verminderd, en de andere is - je raadt het al - uitbarstingen van stof die de ster blokkeerden. Ik geef eigenlijk de voorkeur aan de laatste uitleg; er is veel stof rond Betelgeuze, en we weten dat het dit materiaal soms in grote wolken wegblaast. Maar een temperatuurdaling is nog niet uit te sluiten.
Toch is Betelgeuze een rode superreus. Lagere massa, kleiner en niet zo lichtgevend als VY CMa (dat tenslotte een van de meest lichtgevende sterren in de hele melkweg is), maar zeer vergelijkbaar. Als VY CMa stof afblaast en dimt, is het logisch dat hetzelfde aan de hand is met Big B.
Kunstwerk van de ster VY Canis Majoris die uit enorme stofwolken losbarst. Credit: NASA, ESA en R. Humphreys (Universiteit van Minnesota) en J. Olmstead (STScI)
Er zijn nog andere verschillen, waarvan sommige wel belangrijk zijn. Betelgeuze is een regelmatige veranderlijke ster, die cyclische veranderingen in helderheid ondergaat in de orde van een jaar als gevolg van fysica die diep in de lagere atmosfeer plaatsvindt. VY CMa is een onregelmatige variabele, en de veranderingen in de helderheid ervan nemen vele jaren in beslag, en zijn waarschijnlijker te wijten aan dingen die er in de bovenste atmosfeer aan de hand zijn. Je moet dus voorzichtig zijn met het extrapoleren van de ene ster naar de andere. Maar toch, het is een provocerend idee.
Een voor-en-na reeks afbeeldingen van Betelgeuze laat zien hoe het is veranderd van januari 2019 (links) naar december 2019 (rechts). Credit: ESO / M. Montarges et al.
Sterren als deze fascineren en beangstigen me. Het is moeilijk te bevatten hoe verpletterend immens ze zijn, hoe krachtig en hoe ze hun leven leiden. Maar ze zijn cruciaal voor galactische evolutie; ze creëren zware elementen zoals ijzer in hun kernen die door de ruimte worden verdeeld wanneer ze exploderen. Dit materiaal wordt vervolgens gebruikt voor het maken van nieuwe sterren, nieuwe planeten ... en ons . Letterlijk, ik en jij.
Het ijzer in je bloed dat door je lichaam werd gepompt, bevond zich ooit in de kern van een exploderende ster zoals VY CMa, die het eerst de melkweg in pompte. Als dat alleen geen reden genoeg is om zulke sterren te bestuderen, dan is niets dat wel.
