Astronomen van het Institute for Astronomy (IfA) van de Universiteit van Hawaï hebben het turbulente verleden van een verre rode reuzenster blootgelegd door te luisteren naar diens hemelse ‘gezang’. Subtiele variaties in de helderheid van de ster wijzen erop dat deze mogelijk ooit in botsing is gekomen met een andere ster en daarmee is versmolten – een explosieve gebeurtenis die ervoor heeft gezorgd dat de ster nu snel ronddraait. De ster draait in een baan om een ‘slapend’ zwart gat in het stersysteem Gaia BH2 (Astronomical Journal, 13 november).
Met behulp van gegevens van NASA’s Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) hebben de IfA-astronomen zwakke ‘sterbevingen’ gedetecteerd die als rimpelingen door de ster in het stersysteem Gaia BH2 heen gaan. Gaia BH2 werd in 2023 ontdekt door de Europese astrometrische satelliet Gaia.
‘Net zoals seismologen aardbevingen gebruiken om het binnenste van de aarde te bestuderen, kunnen wij sterbevingen gebruiken om te begrijpen wat zich in verre sterren afspeelt’, zegt IfA-onderzoeker Daniel Hey, hoofdauteur van de studie. Deze trillingen hebben ons iets onverwachts verteld over de geschiedenis van deze ster.’
De grootste verrassing was de samenstelling van de ster: deze zit vol met zwaardere elementen die meestal in veel oudere sterren worden aangetroffen, wat suggereert dat hij oud zou moeten zijn. Maar toen astronomen de trillingen ervan bestudeerden, ontdekten ze dat hij in werkelijkheid pas ongeveer vijf miljard jaar oud is – te jong om met deze chemische eigenschappen te zijn ontstaan.
‘De combinatie van jeugd en oude chemie suggereert dat deze ster zich niet in afzondering heeft ontwikkeld. Hij heeft waarschijnlijk extra massa gekregen van een metgezel, hetzij door een fusie, hetzij door materiaal te absorberen tijdens de vorming van het naburige zwarte gat’, aldus Hey.
Het raadsel is nog groter geworden door langdurige waarnemingen met telescopen op aarde, waaruit blijkt dat de ster eens in de 398 dagen rond zijn as draait – veel sneller dan verwacht voor een afzonderlijke rode reuzenster van deze leeftijd.
‘Als deze rotatie echt is, kan deze niet uitsluitend het gevolg zijn van de draaiing die de ster bij zijn geboorte heeft meegekregen’, zegt medeauteur Joel Ong (IfA). ‘De ster moet zijn ‘aangezwengeld’ door getijdeninteracties met zijn metgezel, wat zijn complexe geschiedenis bevestigt.’
Het team onderzocht ook Gaia BH3, een stersysteem bestaande uit een zwart gat en een nog vreemdere begeleidende ster. Hoewel modellen voorspelden dat deze ster duidelijke trillingen zou moeten vertonen, werden die niet gedetecteerd, wat erop wijst dat de huidige theorieën over extreem metaalarme sterren wellicht moeten worden bijgesteld. Zowel Gaia BH2 als BH3 zijn slapende zwarte gaten, wat betekent dat ze zich niet voeden met materiaal van hun begeleidende sterren en daarom geen röntgenstraling uitzenden. (EE)
UH astronomers decode a star’s secret past