Binnen nu en 1500 jaar zal er een grote, extreem hete ster in onze Melkweg ontploffen. Dat blijkt uit onderzoek van de Amsterdamse astronoom Frank Tramper en collega's. Het team bestudeerde zes bijzondere sterren die op het randje van exploderen staan. De ontploffing heeft geen gevolgen voor het leven op aarde. De bevindingen verschijnen binnenkort in het vakblad Astronomy & Astrophysics.
1500 jaar klinkt misschien lang, maar voor astronomische begrippen is dit snel. De meeste sterren leven miljoenen tot miljarden jaren. Gemiddeld ontploft er elke vijftig jaar een ster in onze Melkweg, maar het is vrijwel onmogelijk te voorspellen welke sterren op het punt staan hun leven te beëindigen. Het is dus bijzonder dat de astronomen nu zo’n nauwkeurige schatting hebben gemaakt van de te verwachte tijd van overlijden.
60x zwaarder dan de zon
De onderzoekers keken naar zes zeldzame WO-sterren. Deze sterren bevatten geen waterstof, maar wel veel helium, koolstof en zuurstof. De sterren zijn tijdens hun 'jeugd' veertig tot zestig keer zo zwaar als onze zon. Als ze ouder worden verliezen ze veel materie vanwege sterke sterrenwinden.
Onderzoeker en eerste auteur Frank Tramper (Universiteit van Amsterdam): "Omdat deze sterren zo zeldzaam zijn, waren hun eigenschappen tot nu toe niet goed bekend. We hebben ze nu voor het eerst als groep geanalyseerd."
150.000 graden
Met behulp van atmosfeermodellen bepaalden de onderzoekers de belangrijkste eigenschappen van de sterren. Zo ontdekten de astronomen onder andere dat de sterren gigantisch heet zijn aan het oppervlak. Hun temperatuur ligt tussen de 150.000 en de 210.000 graden. Ter vergelijking, onze zon heeft een oppervlaktetemperatuur van 'slechts' 6500 graden.
Co-auteur Samayra Straal, promovenda aan de Universiteit van Amsterdam: "We kunnen nu voorspellen wanneer de sterren al hun brandstof hebben opgebruikt en zullen ontploffen. De eerste van de zes gaat binnen 1500 jaar af, de tweede over 2000 jaar en de laatste over ongeveer 17.000 jaar."
Overigens zijn de zes sterren in werkelijkheid al ontploft, maar vanwege de afstand heeft het licht van deze explosies de aarde nog niet bereikt. De ster die over 1500 jaar het loodje legt, staat op 15.000 lichtjaar van de aarde. Die ster is dus al 13.500 jaar geleden geëxplodeerd.
Klap kan eerder komen
"Onze kennis van de laatste fasen van WO-sterren is nog steeds beperkt. Het zou kunnen dat de klap eerder komt dan verwacht," aldus co-auteur Alex de Koter, "Er is dan ook een kleine kans dat we de eerste ontploffing zien binnen het tijdsbestek van een mensenleven. De ontploffing echt zien, dat zou geweldig zijn!"
Zware sterren zoals deze zijn verantwoordelijk voor de hoofdproductie van zuurstof en veel andere elementen in het heelal. Mede-auteur Selma de Mink (Universiteit van Amsterdam): "Mens, dier en plant zijn opgebouwd uit de atomen die ooit in dit soort sterren zijn gemaakt. Dat is een van de redenen waarom we zo ontzettend graag supernova-explosies willen begrijpen. Waarnemingen van dit soort sterren leren ons in ieder geval meer over hoe zulke sterren er in hun laatste dagen uitzien."
Aan de basis van het onderzoek liggen observaties met de X-shooter-spectrograaf. De X-shooter is een geavanceerd instrument dat grotendeels gebouwd en ontworpen is in Nederland. Het apparaat bevindt zich op de Very Large Telescope in Chili.
Artikel
Massive stars on the verge of exploding: the properties of oxygen sequence Wolf-Rayet stars. F. Tramper, S.M. Straal, D. Sanyal, H. Sana, A. de Koter, G. Gräfener, N. Langer, J.S. Vink, S.E. de Mink, L. Kaper
http://arxiv.org/abs/1507.00839 (abstract)
http://arxiv.org/pdf/1507.00839v1 (gratis pdf van de op een na laatste versie)