Bijna-aanvaring met twee hete sterren liet even buiten ons zonnestelsel sporen achter

Twee grote, hete sterren kwamen bijna vierenhalf miljoen jaar geleden gevaarlijk dicht bij ons zonnestelsel, waarbij ze sporen achterlieten in de wolken van gas en stof net daarbuiten. Dat is de conclusie van nieuw onderzoek onder leiding van Michael Shull, astrofysicus aan de Universiteit van Colorado (The Astrophysical Journal, 24 november). 

Ons zonnestelsel wordt omringd door wat wetenschappers de ‘lokale interstellaire wolken’ noemen: ijle wolken van gas en stof die voornamelijk bestaan uit waterstof- en heliumatomen, en zich over een afstand van ongeveer dertig lichtjaar uitstrekken. Daarbuiten ligt de zogeheten ‘lokale hete bubbel’ – een gebied in de Melkweg waar gas en stof relatief schaars zijn. 

Bij hun nieuwe onderzoek hebben Shull en zijn collega’s een aantal modellen gebruikt om de krachten in kaart te brengen die ons lokale stukje Melkweg in de loop van de tijd hebben vormgegeven. Daarbij is met name gekeken naar de sterren Epsilon Canis Majoris (ook wel Adhara genoemd) en Beta Canis Majoris (alias Mirzam), die momenteel deel uitmaken van de voor- en achterpoten van het sterrenbeeld Grote Hond. 

Uit de berekeningen van het team blijkt dat deze sterren onze zon ongeveer vier miljoen jaar geleden tot op ongeveer dertig lichtjaar zijn genaderd – een ‘nipte misser’ naar astronomische maatstaven. Tijdens hun passage straalden de beide sterren, die veel heter zijn dan de zon, intense ultraviolette straling uit die de lokale wolken ioniseerde, waardoor de elektronen uit de waterstof- en heliumatomen konden ontsnappen en de atomen een positieve lading kregen – een spoor dat nog steeds waarneembaar is. 

In hun onderzoek hebben Shull en zijn collega’s de tijd ‘teruggedraaid’ door te simuleren hoe de omgeving van de aarde er miljoenen jaren geleden uitzag – een lastige klus, mede omdat onze zon met een snelheid van 87.000 kilometer per uur door het lokale gas in de Melkweg raast. Volgens de astronomen kunnen minstens zes bronnen hebben bijgedragen aan de ionisatie van de gaswolken rond ons zonnestelsel, waaronder drie witte dwergsterren. De hete bel zelf heeft mogelijk ook een rol gespeeld. 

Volgens de astronomen is deze leegte in de ruimte waarschijnlijk ontstaan door tien tot twintig sterren die supernova-explosies hebben ondergaan. Deze explosies hebben het gas in de ‘bubbel’ verhit en deze hete gassen zenden nog steeds ultraviolette en röntgenstraling uit die de gaswolken rond ons zonnestelsel als het ware ‘roosteren’. 

Epsilon en Beta Canis Majoris hebben waarschijnlijk net zoveel bijgedragen aan de ionisatie van de lokale gaswolken als het hete gas in de lokale bubbel. Deze sterren, die zich inmiddels op meer dan vierhonderd lichtjaar afstand bevinden, zijn zogeheten B-sterren, en die worden doorgaans niet erg oud. Ze hebben weliswaar ongeveer dertien keer zoveel massa als de zon, maar zijn veel heter en stralen veel feller. Daardoor hebben ze nog maar voor hooguit twintig miljoen jaar ‘brandstof’. 

Volgens Shull zal de ionisatie van de lokale wolken in de loop van de miljoenen jaren verdwijnen doordat de positief geladen atomen verdwaalde elektronen uit de ruimte zullen invangen. Epsilon en Beta Canis Majoris zelf hebben niet veel tijd meer. Shull schat dat deze sterren binnen enkele miljoenen jaren door hun brandstof heen raken en als supernova zullen exploderen. Een bedreiging voor de aarde vormt dat niet, maar het zal wel een indrukwekkende lichtshow opleveren. (EE)