Astronomen zijn er voor het eerst in geslaagd om de stofrijke schijf rond een zware babyster in beeld te brengen. Daarmee is het directe bewijs geleverd dat zware sterren op dezelfde manier ontstaan als hun kleinere soortgenoten. Deze ontdekking, die met behulp van een aantal ESO-telescopen is gedaan, staat beschreven in de Nature-editie van deze week.
‘Onze waarnemingen tonen een schijf rond een embryonale, zware ster die inmiddels geheel volgroeid is,’ zegt Stefan Kraus, die het onderzoek leidde. ‘Je zou kunnen zeggen dat de geboorte nabij is!’
Het team astronomen onderzocht een object dat bekend staat onder de cryptische naam IRAS 13481-6124. Deze jonge ster, die ongeveer twintig keer zo zwaar en vijf keer zo groot is als onze zon, en nog in zijn prenatale cocon gehuld is, staat in het sterrenbeeld Centaurus, op een afstand van ongeveer tienduizend lichtjaar.
Uit archiefbeelden van de Spitzer-ruimtetelescoop van de NASA en waarnemingen die met de APEX 12-meter submillimetertelescoop zijn gedaan, blijkt dat de ster een jet vertoont – een straalstoom van materie.
‘Zulke jets zijn vaak te zien bij jonge, lichte sterren en wijzen doorgaans op de aanwezigheid van een schijf,’ aldus Kraus.
Circumstellaire schijven zijn een essentieel ingrediënt van het vormingsproces van lichte sterren zoals onze zon. Maar het was onbekend of zulke schijven ook aanwezig zijn bij de vorming van sterren zwaarder dan ongeveer tien zonsmassa’s, waarvan de krachtige straling de aanvoer van materie naar de ster kan verhinderen. Daarom is wel geopperd dat zware sterren ontstaan door samensmelting van kleinere sterren.
Om deze schijf te ontdekken en de eigenschappen ervan te onderzoeken, hebben astronomen ESO’s Very Large Telescope Interferometer (VLTI) ingezet. Door het licht van drie van de 1,8-meter VLTI-hulptelescopen te combineren met het AMBER-instrument, stelt deze faciliteit astronomen in staat om details te zien die vergelijkbaar zijn met wat je door een telescoop met een 85 meter grote hoofdspiegel zou waarnemen. Dat resulteert in een oplossend vermogen van ongeveer 2,4 milliboogseconde, wat overeenkomt met de kop van een schroef in de romp van het internationale ruimtestation ISS. Daarmee is de beeldscherpte meer dan tien keer zo groot als die van de huidige optische telescopen in de ruimte.
Dankzij dit unieke waarnemingsvermogen en aanvullende waarnemingen met een andere ESO-telescoop – de 3,58-meter New Technology Telescope op La Silla – zijn Kraus en collega’s er in geslaagd om de schijf rond IRAS 13481-6124 te detecteren.
‘Het is voor het eerst dat we het binnengebied van de schijf rond een zware, jonge ster konden vastleggen’, zegt Kraus. ‘Onze waarnemingen tonen aan dat de vorming voor alle sterren op dezelfde manier verloopt, ongeacht de massa.’
De astronomen komen tot de conclusie dat het stelsel ongeveer 60.000 jaar oud is en dat de ster zijn uiteindelijke massa heeft bereikt. Vanwege de krachtige straling van de ster – 30.000 keer zo intens als die van onze zon – zal de schijf snel beginnen te verdampen. De wijd uitlopende schijf strekt zich uit over ongeveer 130 astronomische eenheden – 130 keer de afstand zon-aarde. Zijn massa is vergelijkbaar met die van de ster: ruwweg twintigmaal de massa van de zon. Uit de waarnemingen blijkt dat het binnendeel van de schijf verstoken is van stof.
‘Verdere waarnemingen met de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), die momenteel in Chili wordt gebouwd, kunnen meer informatie opleveren over dat binnendeel, waardoor we beter gaan begrijpen hoe zware babysterren aan hun grote massa komen,’ besluit Kraus.
Meer afbeeldingen en een video op de ESO-website
Alle sterren ontstaan op dezelfde manier
