De dubbelster SS Cygni in het sterrenbeeld Zwaan staat op 372 lichtjaar van de aarde, zo blijkt uit een preciesiemeting door onder anderen Elmar Körding van de Radboud Universiteit Nijmegen. Het resultaat is deze week in Science gepubliceerd. De ontdekking dat de variabele ster radiogolven uitzendt aan het begin van zijn heldere periodes maakte het mogelijk om de afstand nauwkeurig te bepalen met behulp van radiotelescopen. De nieuwe meting bevestigt de theorieën over massaverplaatsing in een dubbelster.
De meting maakt een eind aan de verwarring die de eerdere afstandsbepaling door Hubble veroorzaakte: de met deze telescoop gemeten - grotere - afstand was in tegenspraak met de helderheid van SS Cygni, die bestaat uit een lichte ster en een witte dwerg. Een witte dwerg blijft over wanneer een ster zoals onze zon door zijn brandstof heen is en in elkaar klapt tot de grootte van de aarde. Wanneer de witte dwerg in een dubbelstersysteem zit met een heel nabije lichte ster, kan de witte dwerg door zijn zwaartekracht stromen gas van zijn begeleidende ster in een spiraal om zich heen trekken. Dit gas stort uiteindelijk op de witte dwerg. Zo nu en dan vermeerdert de gasstroom naar de witte dwerg sterk, waardoor die veertig keer helderder wordt in zichtbaar licht. Alleen op deze schaarse momenten zendt de ster radiostraling uit, ontdekte Elmar Körding van het Institute for Mathematics, Astrophysics and Particle Physics (IMAPP) van de Radboud Universiteit in 2008 (Science 320).
“Alleen door op het juiste moment, precies aan het begin van de uitbarsting, met radiotelescopen te ‘kijken’ naar SS Cygni kon de nieuwe precisie worden bereikt”, licht Körding toe. “De bronnen voor radiostraling in de achtergrond van SS Cygni staan zo ver weg dat ze helemaal niet lijken te bewegen, in tegenstelling tot de dichter bij gelegen bronnen van zichtbaar licht waarvan de Hubblemeting gebruik maakte.”
Amateurastronomen documenteerden de uitbarstingen in dit compacte dubbelstersysteem, waarna met twee wereldwijde netwerken van radiotelescopen de jaarlijkse beeldverschuiving ten opzichte van ver weg gelegen sterrenstelsels werd bepaald.
”Wanneer je je duim opsteekt, je arm uitstrekt en om beurten je ene en dan je andere oog dicht doet zie je je duim bewegen ten opzichte van de achtergrond. Wanneer je je duim dichter bij je ogen brengt zie je dat de beweging groter lijkt. Zo kun je de afstand tussen oog en duim berekenen. Op precies deze manier is de afstand tot SS Cygni gemeten, door de beweging ten opzichte van verafgelegen sterrenstelsels te meten terwijl de aarde om de zon bewoog”, zegt eerste auteur van het Science-artikel, James Miller-Jones van ICRAR, Curtin University. “De beweging die we waarnamen is vergelijkbaar met iemand in Sydney zien opstaan vanuit Nijmegen.”
Het team gebruikte de Very Long Baseline Array (VLBA) in de Verenigde Staten, en het Europese Very Long Baseline Interferometry Network (EVN) om de exacte positie ten opzichte van de achtergrond te bepalen. De waarnemingen van de helderheidsfluctuaties door de American Association of Variable Star Observers (AAVSO) waren daarbij cruciaal.
Niet alleen de afstandsmeting is belangrijk. De wijze waarop de gasstroom van een nabijgelegen ster naar een witte dwerg verloopt, is dezelfde als die bij een neutronenster of een zwart gat, die met een begeleider ronddraaien. De helderheid van SS Cygni en de nu gemeten afstand passen in de theorie die voorspelt hoe exotische objecten zoals zwarte gaten interacteren met dichtbij staande sterren. De processen van aantrekking en afstoten van massa in compacte objecten zijn het onderzoeksterrein van Elmar Körding, die in 2012 een Vidi-beurs van NWO ontving.
Knipoog van Zwaan bereikt de aarde na 372 jaar
