Ondanks oppervlakken bedekt met koolstof en zuurstof, brandt helium nog steeds in de kernen van de sterren
Een koolstof- en zuurstofrijke ster met een heliumverbrandende kern kan oprijzen uit de samensmelting van twee dode sterren, witte dwergen genaamd (afbeelding).
Net als een feniks kunnen sommige sterren tot leven komen, bedekt met “as”, die oprijst uit de overblijfselen van sterren die eerder waren overgegaan.
Twee nieuwe vuurballen die honderden keren zo helder branden als de zon en bedekt zijn met koolstof en zuurstof, asachtige bijproducten van heliumfusie, behoren tot een nieuwe klasse van sterrenrapporteren onderzoekers in de maart Maandelijkse mededelingen van de Royal Astronomical Society: Brieven. Hoewel deze laaiende bollen niet de eerste sterlichamen zijn die bedekt zijn met koolstof en zuurstof, suggereert een analyse van het licht dat door de sterren wordt uitgestraald, dat ze de eersten zijn die ook heliumverbrandende kernen hebben.
“Dat [combination] is nog nooit eerder gezien’, zegt co-auteur van het onderzoek Nicole Reindl, een astrofysicus van de Universiteit van Potsdam in Duitsland. “Dat vertelt je dat de ster anders moet zijn geëvolueerd.”
De sterren zijn misschien gevormd van het samensmelten van twee witte dwergen, de overblijfselen van sterren die hun brandstof hebben opgebruikt, stelt een ander team voor in een begeleidend onderzoek. Het verhaal gaat dat een van de twee rijk was aan helium, terwijl de andere veel koolstof en zuurstof bevatte. Deze twee witte dwergen cirkelden al in een baan om elkaar, maar trokken in de loop van de tijd geleidelijk naar elkaar toe. Uiteindelijk slokte de heliumrijke witte dwerg zijn partner op en spuwde koolstof en zuurstof over het hele oppervlak, net zoals een rommelig kind voedsel over zijn hele gezicht zou krijgen.
Zo’n fusie zou een stellair lichaam hebben opgeleverd dat bedekt is met koolstof en zuurstof met voldoende massa om kernfusie in de kern opnieuw op gang te brengen, waardoor het heet zou branden en schitterend zou gloeien, zegt Tiara Battich, een astrofysicus van het Max Planck Institute for Astrophysics in Garching, Duitsland en haar collega’s.
Om deze hypothese te testen, simuleerden Battich en haar collega’s de evolutie, dood en uiteindelijke samensmelting van twee sterren. Het team ontdekte dat het samenvoegen van een koolstof- en zuurstofrijke witte dwerg op een massiever helium de oppervlaktesamenstellingen van de twee sterren die door Reindl en haar collega’s werden waargenomen, zou kunnen verklaren.
“Maar dit zou zeer zelden moeten gebeuren”, zegt Battich.
In de meeste gevallen zou het tegenovergestelde moeten gebeuren – de koolstof-zuurstof witte dwerg zou zichzelf moeten bedekken met de helium-dwerg. Dat komt omdat koolstof-zuurstof witte dwergen meestal de zwaardere zijn. Om het zeldzamere scenario te laten plaatsvinden, moeten twee sterren die iets massiever zijn dan de zon zich op precies de juiste afstand van elkaar hebben gevormd. Bovendien moesten ze op het juiste moment materiaal hebben uitgewisseld voordat ze allebei geen nucleaire brandstof meer hadden, om een ​​witte helium-dwerg achter te laten met een grotere massa dan een tegenhanger van koolstof en zuurstof.
Het oorsprongsverhaal dat Battich en haar collega’s voorstellen, vereist zeer specifieke en ongebruikelijke omstandigheden, zegt Simon Blouin, een astrofysicus van de Universiteit van Victoria in Canada, die bij geen van beide onderzoeken betrokken was. “Maar uiteindelijk is het logisch.” Stellaire fusies zijn dynamische en gecompliceerde gebeurtenissen die zich op vele manieren kunnen ontvouwen, zegt hij (SN: 1/12/20). “Dit is gewoon een andere.”
