Astronomen van de Leidse Sterrewacht hebben met supercomputerberekeningen een 60 jaar oud probleem ontraadseld over het ontstaan van snelle ‘marathonsterren’. Deze marathonsterren werden in 1954 ontdekt door de Groningse professor Adriaan Blaauw, die ze ‘wegloopsterren’ noemde. Michiko Fujii en Simon Portegies Zwart publiceren hun resultaat vandaag op Science Express.
Meer dan 20% van alle sterren, waarvan sommige wel honderd keer zwaarder dan de zon, razen met grote snelheid door de Melkweg, maar de oorsprong van deze snelheid (tientallen kilometers per seconde) was tot op heden niet verklaard. Er waren twee gangbare theorieën: de sterren worden versneld door de supernova-ontploffing van een nabijgelegen ster, of ze worden weg gekegeld als gevolg van een gravitationele interactie met andere sterren.
De Leidse onderzoekers hebben nu met supercomputerberekeningen aangetoond dat vrijwel al dit soort snelle sterren door bijna-botsingen met zware dubbelsterren worden weggeschoten uit de groep waarin ze zijn geboren. Uit de berekeningen blijkt dat de eerder dit jaar ontdekte superzware snelle sterren VFTS~682 en 30Dor~016 ongeveer een miljoen jaar geleden zijn weg gekegeld uit de sterrenhoop R136 in het 30 Doradus-gebied, dat ook wel de Tarantulanevel wordt genoemd. De nevel bevindt zich in de Grote Magelhaense Wolk, een naburig sterrenstelsel van de Melkweg.
De onderzoekers voorspellen dat het object R145, dat ook in het 30 Doradus-gebied staat, uit twee sterren moet bestaan die met een periode van ongeveer vijf jaar om elkaar heen draaien. Deze dubbelster zou een miljoen jaar geleden na een interactie met een andere ster, die nu helemaal aan de andere kant van de sterrenhoop R136 staat, zijn weg gekegeld. "Nieuwe waarnemingen aan de twee sterren zullen kunnen uitwijzen of we gelijk hebben", zegt de Leidse professor Simon Portegies Zwart. "Dergelijke metingen zijn niet eenvoudig, maar ik verwacht dat we die in de komende 2 à 3 jaar kunnen uitvoeren."
Tevens laten de onderzoekers zien dat iedere sterrenhoop een stuk of 20 snelle sterren produceert. “Dit is geheel consistent met het aantal bekende marathonsterren in de Melkweg”, aldus Portegies Zwart.
De computer die de onderzoekers voor de berekeningen gebruikten hebben ze zelf, in samenwerking met onderzoekers van het LIACS in Leiden, het KNMI en de TU Delft gebouwd. Het is een van de snelste computers van Nederland en heet ’Little Green Machine’ (LGM), vanwege zijn lage energieverbruik. De astronomen kregen de eerste aanwijzingen bij het testen van de LGM. Toen bleken bij veel berekeningen sterren met ongewoon hoge snelheid te worden weg gekegeld. “Met de nieuwe computer konden we vervolgens gedetailleerde berekeningen uitvoeren en mede hierdoor zijn we in staat geweest het oude probleem van de marathonsterren op te lossen", aldus Portegies Zwart.
Animatie
Science
Snelle marathonsterren uit sterrenhoop gekegeld
