The physics of line-driven winds of hot massive stars
Op 12 november promoveerde Lianne Muijres aan de Universiteit van Amsterdam op haar onderzoek naar de sterrenwind van zware, hete sterren.
De zwaarste sterren in de Melkweg en de ons omringende sterrenstelsels zijn ongeveer 100 a 150 keer zwaarder dan de zon. Zware sterren hebben gedurende de gehele geschiedenis van het universum een belangrijke rol gespeeld in de vorming en evolutie van sterrenstelsels. Theoretische voorspellingen laten zelfs zien dat de allereerste sterren die zich ooit vormden -- enige honderden miljoenen jaren na de oerknal -- waarschijnlijk zeer zwaar geweest zijn.
Een proces dat in belangrijke mate de levensloop van zware sterren bepaald is het continue verlies van gas in een min of meer sferische uitstroom. Lianne Muijres onderzocht een aantal aspecten van het mechanisme dat leidt tot deze sterrenwind en kwantificeerde hoe het massaverlies afhangt van stereigenschappen.
De snelheid waarmee een ster zijn massa verliest blijkt een sterke functie van de chemische samenstelling van het oppervlak. In ons Melkwegstelsel bestaan de sterren voor meer dan een procent uit elementen die complexer zijn dan waterstof en helium. Deze complexe elementen, in de sterrenkunde vaak aangeduid met de term 'metalen', zijn belangrijk voor het aandrijven van de sterrenwind.
Zware sterren in het vroege heelal hadden veel minder metalen. De allereerste sterren vormden zelfs enkel uit waterstof en helium gas, de enige twee elementen die in abundante hoeveelheden werden gevormd in de oerknal. Wel lijkt het zo te zijn dat deze eerste sterren gedurende hun leven van binnenuit hun oppervlak verrijkten met in de kern geproduceerde complexere elementen, zoals koolstof, stikstof en zuurstof. De vraag is: waren deze sterren in staat een sterrenwind te produceren?
Muijres laat zien dat sterren die zelfverrijkt zijn in koolstof, stikstof en zuurstof wel degelijk een sterrenwind kunnen hebben, zij het een wind die veel zwakker is dan verwacht op basis van een solair mengsel van chemische elementen dat optelt tot eenzelfde metaalfractie. Zeer hete sterren in het vroege heelal zouden wel eens helemaal geen sterrenwind gehad kunnen hebben. Dit laatste is zeer interessant omdat extreem snel draaiende zware sterren wel eens heel hun leven zeer heet kunnen zijn. Snel rondtollende zware sterren in het vroege heelal ondergaan mogelijk een zeer speciaal type supernova, een gamma-ray-burst. De kans dat dit gebeurt wordt groter als de ster gedurende haar leven een laag massaverlies heeft. Haar voorspellingen van lage massaverliezen vergroten dus waarschijnlijk deze kans.
Vrijdag 12 november 2010, 14.00 uur
Anton Pannekoekinstituut, Universiteit van Amsterdam
Agnietenkapel
Oudezijds Voorburgwal 231, Amsterdam
Promotor: prof. dr. A. de Koter
Co-promotor: dhr. prof. dr. N. Langer