Een uitgebreide studie met ESO’s Very Large Telescope heeft het mysterie rond de helderheidsvariaties van zonachtige sterren vergroot. Ongeveer een derde van alle zonachtige sterren vertoont tijdens zijn laatste levensfase een tot nu toe onverklaarbare variatie in helderheid. Astronomen hebben de afgelopen decennia hiervoor verschillende verklaringen gegeven, maar de recente waarnemingen spreken deze allemaal tegen. De zoektocht naar een logische verklaring gaat verder.
“Astronomen tasten nog steeds in het duister”, zegt Christine Nicholls van Mount Stromlo Observatory, Australië, eerste auteur van een paper over dit onderzoek. “Uit onze uitgebreide waarnemingen van deze zonachtige sterren blijkt duidelijk dat alle eerdere verklaringen voor hun opmerkelijke gedrag niet kloppen.”
Het mysterie bestaat al sinds de jaren dertig van de vorige eeuw en betreft ongeveer een derde van alle zonachtige sterren in de Melkweg en andere sterrenstelsels. Sterren met een massa vergelijkbaar met die van de zon worden tegen het einde van hun leven rood, koel en extreem groot. Deze bejaarde sterren, ook wel rode reuzen genoemd, tonen een paar jaar heftige periodieke variaties in hun helderheid, waarna ze als witte dwerg tot rust komen.
“Met denkt dat deze variaties in helderheid worden veroorzaakt door sterpulsaties”, zegt Nicholls. “De gigantische ster zet uit en krimpt en wordt helderder en zwakker, in een regelmatig patroon. Een derde deel van deze sterren laat echter een onverklaarbare extra periodieke variatie zien die wel vijf jaar kan duren.”
Om de oorzaak van deze extra periodieke variatie te achterhalen observeerden astronomen ruim twee jaar lang 58 sterren in de Grote Magelhaense wolk. Ze verkregen spectra met de FLAMES/GIRAFFE spectrograaf op de Very Large Telescope en combineerden deze met data afkomstig van andere telescopen. Zo kregen ze een indrukwekkende verzameling van de eigenschappen van deze variabele sterren.
Met behulp van zo’n uitgebreide dataset kan een kosmische puzzel meestal worden opgelost door de vele mogelijke verklaringen van de theoretici te reduceren. In dit geval zijn de waarnemingen echter in strijd met alle eerdere modellen en wordt deze veelbesproken kwestie opnieuw onderzoek van discussie. Dankzij deze studie zijn astronomen zich nu bewust van hun eigen ‘onwetendheid’, een drijfveer in de zoektocht naar kennis, volgens de oude Griekse filosoof Socrates.
“Deze nieuwe gegevens laten zien dat pulsaties een uiterst onwaarschijnlijke verklaring zijn voor de extra variaties in helderheid”, zegt team leader Peter Wood. “Een andere mogelijke verklaring van helderheidsvariaties van een ster is wanneer deze onderdeel is van een dubbelstersysteem. Onze waarnemingen zijn echter ook in strijd met deze hypothese.”
Het onderzoeksteam ontdekte verder dat deze onverklaarbare variaties er ook voor zorgen dat de reuzensterren materie uitstoten. “We hebben Sherlock Holmes nodig om dit frustrerende mysterie op te lossen”, concludeert Nicholls.
ESO
Helderheidsvariaties van zonachtige sterren blijven mysterie
