Sterrenkundigen weten al twintig jaar dat veel zware sterren in de metaalrijke Melkweg een partner hebben. Daarbij werd in de afgelopen jaren steeds duidelijker dat het samenspel tussen de twee partners belangrijk is voor hoe de zware ster zich ontwikkelt. Tot nu toe twijfelden sterrenkundigen echter of zware sterren in metaalarme sterrenstelsels ook als dubbelster konden voorkomen. Dat blijkt nu dus inderdaad zo te zijn.
Tijdmachine
"We gebruikten de Kleine Magelhaense Wolk als een tijdmachine," legt Hugues Sana van de KU Leuven uit. "De Kleine Magelhaense Wolk heeft een metaalarme omgeving die typisch is voor sterrenstelsels ten tijde dat het heelal slechts een paar miljard jaar oud was."
Het onderzoeken van zware sterren buiten de Melkweg is ingewikkeld omdat de sterren ver weg staan en we weinig licht van ze opvangen. De onderzoekers gebruikten de FLAMES-spectrograaf op de Very Large Telescope van de Europese Zuidelijke Sterrenwacht in Chili. Dat is een van de grootste telescopen op aarde. FLAMES bestaat uit 132 glasvezels die elk op een andere ster kunnen worden gericht, die dan tegelijk kunnen worden waargenomen.
De onderzoekers bestudeerden in 3 maanden tijd 9 keer de versnelling en vertraging van 139 zware zogeheten O-sterren. Deze sterren zijn 15 tot 60 keer zo zwaar als onze zon. Ze zijn heet, stralen fel en eindigen hun leven in een supernova-explosie. Daarbij stort de sterkern in tot een zwart gat. Het blijkt dat 70 procent van de bestudeerde sterren versnelt en vertraagt. Dat duidt op een partner.
Versnellen en vertragen
"Dat zware sterren in de Kleine Magelhaense Wolk een partner hebben, betekent wellicht dat de eerste sterren in het heelal, waarvan we vermoeden dat het zware sterren waren, ook een partner hadden," aldus coauteur Julia Bodensteiner van de Universiteit van Amsterdam. "Misschien eindigt een deel van die systemen wel als twee om elkaar draaiende zwarte gaten. Een spannende gedachte."
De onderzoekers hebben de komende tijd waarnemingen gepland om nog zestien keer naar dezelfde sterren te kijken. Daarmee willen ze de precieze omloopbanen van de dubbelsterren reconstrueren, de massa’s van de componenten bepalen, en de aard en eigenschappen van de partnerster onderzoeken.
"Met behulp van onze metingen kunnen kosmologen en astrofysici die het jonge, metaalarme heelal bestuderen, met meer zekerheid gebruik maken van onze kennis over zware dubbelsterren," concludeert Tomer Shenar van de Universiteit van Tel Aviv (Israël).
Wetenschappelijk artikel
A high fraction of close massive binary stars at low metallicity. Door: Hugues Sana, Tomer Shenar, Julia Bodensteiner, et al. In: Nature Astronomy, 2 september 2025. [origineel | preprint (pdf)]
Zware sterren in de Kleine Magelhaense Wolk. Van de onderzochte sterren blijkt zeventig procent (de rode ruitjes) te versnellen en te vertragen. Dit duidt op een partner. (c) ESO/Sana et al. [hoge resolutie]