Reus blijkt missing link
Een team van Europese sterrenkundigen, waaronder enkele van het Nederlandse SRON, heeft dit dertig jaar durend onderzoek afgerond. De gigantische, extreem heldere ster HR 8752 maakte in deze periode een spectaculaire ontwikkeling door. De oppervlaktetemperatuur nam met circa 3000°C toe, terwijl hij zijn buitenste omhulling verloren is en nu nog maar 400 keer groter blijft dan onze zon . Daarmee is een cruciale ‘missing link’ in de evolutie van hyperreuzen gevonden.
Ontbrekende reuzen
Hyperreuzen zijn de allerhelderste sterren die we kennen. En ze zijn zeldzaam. Het zijn sterren die bijna aan het eind van hun leven zijn en langzaam opwarmen naar hun explosieve einde. Alle bekende hyperreuzen hebben oppervlaktetemperaturen in de buurt van 5000°C, maar te verwachten valt dat ze elke honderdduizend jaar ongeveer 1000°C heter worden.
Men zou dus ook hyperreuzen verwachten met oppervlaktetemperaturen van 6000°C, 7000°C, en hoger. Maar deze leken lange tijd te ontbreken. Sterrenkundigen namen geen hyperreuzen waar in het gebied tussen 5000 en 12000°C. Dit gebied wordt de Gele Leegte, meer officieel de Gele Evolutionaire Leegte, genoemd.
Wegvliegende atmosfeer
Berekeningen van de samenwerkende sterrenkundigen, die uit zes Europese landen afkomstig zijn, hebben aangetoond dat de atmosferen van hyperreuzen met temperaturen tussen 5000 en 12000°C niet stabiel zijn. De naar buiten gerichte krachten, zoals de druk van het sterrengas, zijn bij die oppervlaktetemperaturen sterker dan de naar binnen gerichte aantrekkingskracht.
Daardoor moet de atmosfeer wel wegvliegen van de ster. Het onderzoek heeft bovendien aangetoond dat in een klein temperatuurgebied rond 8000°C de sterren even stabiel zijn. Maar bij iets hogere temperaturen zet de instabiliteit opnieuw in.
Stellaire kleerscheuren
Hyperreus HR 8752 vonden astronomen in de jaren tachtig van de vorige eeuw al een verdacht object wat dit betreft. Zij besloten deze ster systematisch te gaan waarnemen. Na dertig jaar is duidelijk dat hij een spectaculaire ontwikkeling heeft doorgemaakt. Zijn oppervlaktetemperatuur is tussen 1985 en 2005, dus in slechts twintig jaar, met 3000°C toegenomen. Hij is nu, met een oppervlaktetemperatuur van 8000°C, weer voor enige tijd stabiel.
Maar deze recente ontwikkeling is niet zonder kleerscheuren gegaan. De ster heeft een groot deel van zijn buitenste omhulling verloren en is nu nog maar 400 keer zo groot als de zon.
Hyperreus dertig in het oog gehouden
Oud-SRON-onderzoeker Hans Nieuwenhuijzen vertelt over hun ontdekkingen en ervaringen: “Ons team heeft zich geweldig ingespannen om alle waarnemingen van HR 8752 te combineren en wij zijn verrukt met dit wonderschone resultaat na zoveel jaar. Wij wisten dat we deze hyperreus in het oog moesten houden en het heeft gewerkt.”
De waarnemingen laten voor het eerst een hyperreus zien die (een deel van) de Gele Evolutionaire Leegte doorloopt. “Onze waarnemingen vormen in feite een sterke bevestiging van het theoretische onderzoek aan de Gele Evolutionaire Leegte” vult oud-SRON-directeur Kees de Jager aan, expert op het gebied van hyperreuzen.
Het team publiceerde de resultaten in Astronomy and Astrophysics, onder de titel The hypergiant HR 8752 evolving through the Yellow Evolutionary Void . Het team is bezig om nieuwe stappen te zetten voor uitbreiding van het onderzoek na de nieuwe ontdekkingen bij HR 8752. Andere hyperreuzen kunnen eveneens spectaculaire eigenschappen bezitten met grote veranderingen in oppervlaktetemperatuur op ‘menselijke’ tijdschalen
