Een internationaal team van astronomen met vier sterrenkundigen van de Universiteit van Amsterdam heeft een zeer extreme dubbelster ontdekt. Het is een van de heetste en zwaarste systemen waarvan de sterren elkaar raken. Computermodellen voorspellen dat de sterren uiteindelijk zullen samensmelten tot een gigantische ster of zullen krimpen en twee zwarte gaten vormen.
De dubbelster genaamd VFTS 352 staat op een afstand van ongeveer 160.000 lichtjaar van de aarde in de Tarantulanevel. Dit is een gebied vol met hete en heldere jonge sterren. Vele hiervan blijken dubbelsterren te zijn, maar geen is zo extreem als VFTS 352. De twee sterren in VFTS 352 staan zo dicht bij elkaar dat er een 'brug' tussen beide is ontstaan. Dit ziet eruit als een soort gigantische kosmische pinda die een keer per dag om zijn as draait.
Blauw licht
Met behulp van de Europese Very Large Telescope in Chili hebben sterrenkundigen gemeten dat elk van de sterren ongeveer 30 keer zwaarder is dan onze zon. De sterren zijn zo uitzonderlijk heet dat ze vooral blauw licht uitstralen. De temperatuur aan hun oppervlak is meer dan 40.000 graden Celsius. Ter vergelijking, onze zon heeft een oppervlaktetemperatuur van 'slechts' 5.500 graden Celsius.
Materie delen
De sterren staan zo dicht bij elkaar dat de buitenlagen van beide sterren met elkaar versmolten zijn. Ze delen ongeveer 30 procent van hun materiaal met elkaar. Hoofdauteur Leonardo A. Almeida van de Universiteit van São Paulo in Brazilië: "We kennen veel meer nauwe dubbelstersystemen, maar zo extreem heet en zwaar als VFTS 352 hebben we nog niet eerder gezien."
Getijdenkrachten
De sterren zijn zo vervormd en verstoord door de sterke getijdenkrachten dat ze van binnen sterk gemengd worden. Althans, dat is wat de nieuwste computersimulaties voorspellen. Co-auteur Selma de Mink, theoretisch sterrenkundige aan het Anton Pannekoek Instituut voor Sterrenkunde van de Universiteit van Amsterdam: "Zelfs met de krachtigste computers blijft het heel erg moeilijk om dit soort systemen te begrijpen. Deze waarnemingen bieden een uitzonderlijke kans om onze theorieën te testen."
Dramatisch eind
De twee sterren wacht een dramatisch einde, maar hoe precies is nog onduidelijk. "De klassieke modellen voorspellen dat de sterren zullen samensmelten tot een gigantische snel draaiende ster die uiteindelijk zal ontploffen. De nieuwere modellen voorspellen dat de sterren langzaam zullen krimpen en uiteindelijk ineen zullen storten. In dit geval krijgen we een dubbelster bestaande uit twee zwarte gaten. Zo’n systeem kan uiteindelijk een sterke bron zijn van zwaartekrachtsgolven," aldus De Mink.
Waardevolle inzichten
De komende tijd gaan de onderzoekers met de Hubble Ruimtetelescoop nog in detail kijken naar de dubbelsterren. Ze willen onder andere de menging van koolstof, stikstof en zuurstof in de dubbelster bestuderen. Met die gegevens kunnen ze vervolgens hun modellen verfijnen en daardoor kunnen ze hopelijk het uiteindelijke sterfscenario van de dubbelster voorspellen. De Mink: "Maar ongeacht hoe VFTS 352 aan zijn einde komt, geldt nu al dat het stelsel waardevolle nieuwe inzichten heeft opgeleverd."
Artikel
'Discovery of the massive overcontact binary VFTS 352: Evidence for enhanced internal mixing', van L. Almeida et al., Astrophysical Journal, 812 102, oktober 2015.
http://iopscience.iop.org/article/10.1088/0004-637X/812/2/102 (origineel)
http://arxiv.org/abs/1509.08940 (gratis preprint)
Video-animatie
De Europese Zuidelijke Sterrenwacht (ESO) maakte een video-animatie van de twee sterren.
Afscheidskus voor heetste en zwaarste elkaar rakende sterren
