Al jarenlang wordt geprobeerd een duidelijk spectrum van zo’n jonge, zware ster op te nemen. Dat wordt ernstig bemoeilijkt door de ondoordringbare moederwolk van gas en stof rond de zich vormende ster. Met de nieuwe, zeer gevoelige spectrograaf X-shooter op ESO’s Very Large Telescope in Noord-Chili is dat nu voor het eerst gelukt. De astronomen verkregen het spectrum van de jonge ster B275 in de Omeganevel, een stervormingsgebied in het sterrenbeeld Boogschutter dat ook wel wordt aangeduid als Hoefijzernevel of Messier 17. Het spectrum laat zien dat de ster ongeveer drie maal zo groot is als een normale ster van 7 maal de massa van de zon. Dit komt goed overeen met recente stervormingsmodellen.
Eerder in het vormingsproces zijn deze sterren omringd door een schijf waarin het gas ronddraait en langzaam op de ster-in-wording terecht komt. Dit gaat gepaard met de productie van sterke straalstromen, zoals eerder dit jaar gemeld door dezelfde onderzoeksgroep. Als de ster bijna ‘klaar’ is, verdwijnt de schijf en wordt het oppervlak van de ster zichtbaar. In deze laatste vormingsfase bevindt B275 zich. De ster is in de kern inmiddels zo heet geworden dat de fusie van waterstof van start gaat. De ster trekt verder samen, totdat de energieproductie in de kern de stralingsverliezen aan het oppervlak van de ster precies compenseert en een stabiel evenwicht is bereikt.
Het X-shooter spectrum van deze jonge zware ster toont aan dat de oppervlaktetemperatuur een stuk lager is dan normaal voor een ster met deze lichtkracht (1600 zonslichtkrachten, de lichtkracht van een ster met zeven maal de massa van de zon). Deze discrepantie wordt opgelost als de ster een grotere afmeting heeft. Dat is precies wat de scherpe spectraallijnen aangeven: het spectrum van een reuzenster.
Eerste auteur Bram Ochsendorf analyseerde het spectrum als UvA-student in het kader van zijn master’s-onderzoeksproject. “Door het grote golflengtebereik van X-shooter kan je veel eigenschappen van de ster tegelijk bepalen, zoals de oppervlaktetemperatuur, de afmeting, en de aanwezigheid van een schijf”, aldus Ochsendorf, die inmiddels promovendus is in Leiden.
Het spectrum werd opgenomen tijdens de testfase van X-shooter, door de co-auteurs Rolf Chini en Vera Hoffmeister van de Ruhr-Universität in Bochum, Duitsland. “Dit is een prachtige bevestiging van nieuwe theoretische berekeningen van de vorming van zware sterren, verkregen dankzij de extreme gevoeligheid van X-shooter” zegt Ochsendorfs begeleider Prof. Lex Kaper.
Artikel
Artist’s impression van het vormingsproces van zware sterren. Nadat de ster-in-wording is opgebouwd, verdwijnt de schijf rond de ster en wordt het oppervlak zichtbaar. In deze fase is de ster een stuk groter dan normaal; een reus. Vervolgens trekt de st
