Rode reuzensterren laten zien dat planeten of zelfs andere sterren de omhulsels van gas en stof kunnen beïnvloeden
Terwijl sommige sterren afsterven, vormen ze fantastisch gevormde stof- en gaswolken die bekend staan als planetaire nevels (NGC 6302, ook bekend als de vlindernevel, afgebeeld). Een nieuwe studie laat zien hoe deze nevels ontstaan.
In hun stervende strijd laten sommige sterren prachtige planetaire nevels achter – schijf-, spiraal- of zelfs vlindervormige wolken van stof en gas (SN: 17-5-2018).
Hoe deze fantastisch gevormde wolken ontstaan uit ronde sterren is een raadsel. Nieuwe waarnemingen van rode reuzensterren suggereren dat massieve planeten of andere objecten die in een baan rond stervende sterren draaien, helpen bij het opwekken van sterrenwinden en het vormen van planetaire nevels, rapporteren onderzoekers op 18 september Wetenschap.
“We vroegen ons af hoe sterren deze prachtige vormen kunnen krijgen”, zegt Leen Decin, een astrofysicus aan de KU Leuven in België. Dus onderzochten zij en haar collega’s 14 sterren in de rode reuzenfase, voordat ze planetaire nevels werden. Gegevens van de Atacama Large Millimeter / submillimeter Array in Chili onthulden dat stellaire winden – snel bewegende gas-, stof- en subatomaire deeltjes zoals protonen – die door de rode reuzensterren worden uitgestoten, verschillende vormen hebben, waaronder spiralen, schijven en kegels.
Wiskundige berekeningen lieten zien dat de massa en de baan van nabije objecten, zoals planeten of een andere ster, deze sterrenwinden zouden kunnen vormen. Op basis van de berekeningen maakten de onderzoekers ook 3D-simulaties. Stellaire windvormen die in de simulaties werden gemaakt, kwamen grotendeels overeen met die in de waarnemingen, ontdekte het team. De snelheid van de wind en hoe snel een rode reus massa verliest als hij langzaam sterft, spelen ook een rol bij het maken van die vormen.
Omdat de vormen van planetaire nevel lijken op de vormen van deze winden, concluderen de onderzoekers dat dezelfde krachten de uiteindelijke vorm van een nevel beïnvloeden, lang voordat de nevel zelf wordt gecreëerd. “De actie van de vormgeving vindt niet plaats wanneer de ster een planetaire nevel wordt”, zegt Decin, maar gebeurt al honderdduizenden tot miljoenen jaren eerder, tijdens de fase van de rode reus. Dit betekent dat het misschien mogelijk is om de vormen van planetaire nevels te voorspellen lang voordat ze ontstaan, zegt ze.
Door de nieuwe beelden vast te leggen met dezelfde telescoop in “grote details en hoge resolutie”, krijgen onderzoekers een manier om de winden van deze stervende sterren met elkaar te vergelijken, zegt Quentin Parker, een astrofysicus aan de Universiteit van Hong Kong. Zelfs als wetenschappers naar verschillende sterren kijken, lijken er enkele veelvoorkomende oorzaken te zijn van de verschillende vormen die in de wind te zien zijn, zegt hij.
Toch is er soms te veel tijd tussen de fase van de rode reuzen en de fase van de planetaire nevel om de twee rechtstreeks met elkaar te verbinden, zegt Parker. “Hoewel gezelschapsobjecten inderdaad een belangrijke rol kunnen spelen bij het vormen van zowel rode reuzenwinden als planetaire nevel”, zegt hij, betekent dit niet dat die sterrenwinden altijd kunnen worden gebruikt om “te voorspellen hoe de planetaire nevel er later uit zal zien.”
