Een team van astronomen, onder leiding van wetenschappers van de Koninklijke Sterrenwacht van België, hebben ontdekt dat een ster met de naam Sakurai’s Object in de afgelopen 30 jaar zes keer zo heet is geworden, een van de snelste stijgingen die ooit zijn waargenomen. Sakurai’s Object is een ster aan het eind van zijn leven die in de jaren negentig opnieuw ontbrandde als een ‘herboren’ ster.
Dertig jaar geleden had hij een temperatuur die vergelijkbaar was met die van onze Zon. De ster is nu een nieuwe fase van stellaire evolutie ingegaan en is nu een Wolf-Rayet-ster. Nieuwe waarnemingen tonen aan dat de ster langzamer opwarmt dan sommige van de meest recente theorieën voorspelden, wat een belangrijke toetssteen vormt voor theorieën die de laatste stadia van het leven van een ster beschrijven. De snel veranderende ster biedt astronomen een zeldzame kans om de stellaire evolutie in realtime te volgen.
Met behulp van de Very Large Telescope (VLT) van de Europese Zuidelijke Sterrenwacht in Chili hebben onderzoekers, onder leiding van Peter van Hoof en Griet Van de Steene van de Koninklijke Sterrenwacht van België, Sakurai’s Object bestudeerd, een zeldzame ‘herboren’ ster die in 1996 onverwacht weer tot leven kwam nadat hij de laatste stadia van zijn evolutie had bereikt. Hun bevindingen, die vandaag zijn gepubliceerd in Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, tonen aan dat de ster een nieuwe fase in zijn evolutie is ingegaan, waarbij hij de krachtige sterrenwind ontwikkelt die kenmerkend is voor Wolf-Rayet-sterren. Het onderzoek biedt nieuw inzicht in de laatste stadia van de stellaire evolutie en helpt astronomen theorieën te toetsen die anders duizenden of miljoenen jaren zouden vergen om te verifiëren.
Dr. Peter van Hoof van de Sterrenwacht zei: “Bij de meeste sterren is het onmogelijk om hun evolutie op menselijke tijdschaal te zien. Om hun evolutie te begrijpen, rest ons niets anders dan veel verschillende sterren te observeren en uit te zoeken welke zich in verschillende stadia van hetzelfde traject bevinden. Sakurai's Object biedt iets dat veel zeldzamer is. Het is een van de weinige sterren waarvan bekend is dat ze binnen slechts enkele decennia drastisch zijn veranderd, waardoor we de kans krijgen om de stellaire evolutie in realtime te volgen. Met onze waarnemingen kunnen we theorieën over de evolutie van sterren toetsen en nieuwe inzichten verwerven in een van de kortste en minst begrepen fasen in het leven van een ster die aan het eind van zijn evolutie is aangekomen.”
De wetenschappers denken dat de ster vergelijkbaar was met onze Zon, maar dat de kernfusie al was gestopt en de ster aan zijn reis was begonnen om een witte dwerg te worden – de hete, dichte kern die overblijft nadat een gewone ster sterft. De ster onderging een zeldzame gebeurtenis die bekendstaat als een ‘zeer late thermische puls’, waarbij een laag helium diep in de ster plotseling weer ontbrandt.
Door deze gebeurtenis zette de ster snel uit, koelde af en stootte grote hoeveelheden materiaal de ruimte in, waardoor hij tijdelijk terugkeerde naar een eerder stadium van zijn leven; astronomen omschreven hem daarom als een ‘herboren’ ster. Er zijn tot nu toe slechts twee sterren rechtstreeks waargenomen die een dergelijke dramatische wedergeboorte doormaakten: Sakurai’s Object en V605 Aquilae. Na de uitbarsting raakte Sakurai's Object verborgen achter dikke wolken van gas en stof die tijdens de uitbarsting waren vrijgekomen, waardoor het moeilijk was om de ster rechtstreeks waar te nemen.
Om de huidige toestand te onderzoeken, analyseerde het team licht dat was verzameld door de Very Large Telescope en vergeleek dit met geavanceerde computermodellen die de atmosferen en krachtige winden van Wolf-Rayet-sterren simuleren. De waarnemingen brachten kenmerkende sporen van koolstof en helium aan het licht, waardoor de onderzoekers de temperatuur, de chemische samenstelling en de parameters van de sterrenwind konden bepalen. Hun analyse suggereert dat de oppervlaktetemperatuur van de ster momenteel tussen ongeveer 27.000 en 36.000 graden Kelvin ligt, wat aantoont dat de ster zich opnieuw opwarmt na de dramatische uitbarsting van bijna drie decennia geleden.
Dr. Griet Van de Steene van de Sterrenwacht voegde hieraan toe: “Sakurai’s Object evolueerde veel sneller dan bestaande modellen voor stellaire evolutie hadden voorspeld. Dit leidde tot een nieuwe generatie modellen die we nu moeten toetsen. Uit onze metingen blijkt dat de ster langzamer opwarmt dan sommige van deze nieuwe modellen voorspelden. Dat biedt ons een belangrijke manier om te toetsen welke theorieën het beste beschrijven wat er gebeurt wanneer een ster in de nadagen van zijn leven kortstondig weer tot leven komt. Als we de ster de komende jaren blijven volgen, verwachten we veel meer te leren over deze opmerkelijke fase van de stellaire evolutie.” De bevindingen wijzen er ook op dat Sakurai’s Object zich in een vroeger stadium van zijn evolutie bevindt dan V605 Aquilae, dat ongeveer 80 jaar geleden een soortgelijke gebeurtenis doormaakte.
Het team zal Sakurai’s Object blijven observeren terwijl het verder evolueert en zijn reis naar een witte dwerg voortzet, om zo meer te weten te komen over een van de snelste en meest ongewone fasen van stellaire evolutie die ooit zijn waargenomen.
Bron: Koninklijke Sterrenwacht van Berlgië
