Astronomen ontrafelen het mysterie van een ‘kosmische ring’

Een internationaal team onder leiding van onderzoekers van de Universiteit van Keulen (Duitsland) heeft het mysterie opgelost van een opmerkelijke structuur die bekendstaat als de ‘Diamantring’ in het stervormingsgebied Cygnus X: een enorme gloeiende, ringvormige structuur van gas en stof. Hoe dit bijzondere object is ontstaan, was tot nu toe onduidelijk (Astronomy & Astrophysics, 17 november). 

De ring heeft een diameter van ongeveer twintig lichtjaar en is een heldere bron van infrarood licht. Het is het overblijfsel van een voormalige kosmische ‘bubbel’ die ooit werd gevormd door de straling en winden van een zware ster. Anders dan vergelijkbare objecten heeft de ‘Diamantring’ geen snel uitdijende bolvormige schil, maar alleen een langzaam uitdijende ring. 

‘Het is voor het eerst dat we het eindstadium van zo’n gasbel in een duidelijk vlakke wolkenstructuur hebben waargenomen’, zegt Simon Dannhauer van het Instituut voor Astrofysica van de Universiteit van Keulen, die het onderzoek leidde. ‘De bubbel is ‘geknapt’ doordat gassen konden ontsnappen naar de ijlere gebieden eromheen. Het enige wat overbleef was deze bijzondere vlakke vorm.’

Computersimulaties tonen aan dat de bubbel zich aanvankelijk in alle richtingen uitbreidde en later in een richting loodrecht op de wolk ontsnapte. Wat resteerde was de ‘Diamantring’ die we nu zien. Deze kosmische structuur is naar schatting ongeveer 400.000 jaar oud – erg jong in vergelijking met de levensduur van zware sterren.

De bubbel, die uit geïoniseerde koolstof bestaat, werd ooit gevormd door een hete ster met ongeveer zestien keer zoveel massa als onze zon. Deze ster verwarmt het gas en stof totdat het gloeit. Dit soort waarnemingen zijn technisch zeer veeleisend en konden alleen worden gedaan met behulp van SOFIA – een aangepast vliegtuig dat tot september 2022 op hoogten van dertien kilometer en meer kon vliegen, en astronomen de mogelijkheid bood om waarnemingen te doen in een golflengtebereik dat vanaf de aarde niet toegankelijk is. Vanuit SOFIA hebben de onderzoekers de beweging van het gas nauwkeurig kunnen meten. De ring blijkt uit de dijen met een snelheid van ongeveer 4700 kilometer per uur, wat eigenlijk vrij langzaam is in vergelijking met vergelijkbare bubbels.(EE)