Utrechtse astronome onderzoekt met Hubble Fellowship de allerzwaarste sterren

De dubbelster Sirius, bestaande uit een heldere ster (Sirius A) en een zwakke begeleider (Sirius B)
De dubbelster Sirius, bestaande uit een heldere ster (Sirius A) en een zwakke begeleider (Sirius B)
De Utrechtse astronome Selma de Mink is één van de 17 nieuwe postdocs binnen het prestigieuze Hubble Fellowship Programma. Met deze beurs gaat De Mink aan NASA’s Space Telescope Science Institute (STScI) in Baltimore, VS, onderzoek doen aan de zwaarste sterren. De Mink promoveert maandag aan de Universiteit Utrecht op een proefschrift over dubbelsterren, getiteld ‘Stellar evolution at low metallicity under the influence of binary interaction and rotation’.

Hoewel zware sterren vrij zeldzaam zijn, hebben ze een enorme impact op hun omgeving. Ze worden soms beschreven als ‘engines of the cosmos’. Met hun grote lichtkracht en temperatuur verhitten ze omringende gaswolken, waarin lichtere sterren en hun planeten nog aan het vormen zijn. Met hun sterke sterrenwinden en tijdens de explosie aan het eind van hun leven blazen ze de buitenlagen van zich af, waarbij ze het omringende gas verrijken met elementen als zuurstof en ijzer.

De Mink wil met haar onderzoek in Baltimore de evolutie van zware sterren gaan onderzoeken. “Helaas begrijpen we nog erg slecht hoe deze sterren hun leven leiden. Onze stermodellen kunnen niet goed de basale waarneembare eigenschappen verklaren, zoals de kleur (=temperatuur) en helderheid, twee eigenschappen die je van nabije sterren zelfs met het blote oog al kunt waarnemen”, licht De Mink toe.

De meerderheid van deze zware sterren heeft een begeleider waarmee ze massa kunnen uitwisselen of zelfs samenstelten. Als twee sterren samensmelten vormt zich een nieuwe ster die nog zwaarder is en waarschijnlijk snel roteert. Deze ster zal zich heel anders ontwikkelen dan de twee oorspronkelijke sterren. Ook zijn invloed op de omgeving is waarschijnlijk veel groter. De hoge rotatiesnelheid kan leiden tot extra massaverlies, de ster is heter en helderder en sommige sterrenkundigen denken dat dit soort snel roterende sterren aan het eind van hun leven kunnen ontploffen in een gammaflits. Een zeer ruwe schatting zegt dat 1 op de 10 zware sterren zal samensmelten met een begeleider.

Hubble fellowships gaan meestal naar observationeel onderzoek, maar De Mink gaat de samensmeltende zware sterren benaderen vanuit een theoretische kant. Huidige studies van samensmeltende sterren kijken meestal naar individuele gevallen. De Mink gaat kijken naar de effecten op grote schaal. "Alleen op die manier kunnen we een grote stap maken in het begrijpen van zware sterren, en hun rol in de evolutie van het universum”, aldus De Mink.