Zware sterren in Tarantulanevel verpletteren gangbare beeld van het heelal

Het heelal bevat veel meer zware sterren dan gedacht. Astronomen hebben een gebied in de Grote Magelhaense Wolk uitvoerig onderzocht en vonden daarin een significant grotere hoeveelheid megasterren dan ze van tevoren hadden voorspeld. Mogelijk is ook het aantal supernova’s en zwarte gaten tot dusver onderschat.

In stervormende gebieden in de Melkweg lijken sterren altijd dezelfde massaverdeling te hebben. Er zijn een heleboel sterren die ongeveer 15 keer de massa van de zon hebben, maar vanaf dat punt neemt het aantal zwaardere sterren exponentieel af.

‘Pasgeboren sterren kunnen verschillende massa’s hebben. Die massaverdeling volgt overal waar we kijken hetzelfde patroon’, zegt Don Figer van het Rochester Institute of Technology in New York. ‘Dat is best wel merkwaardig. We weten niet helemaal zeker waarom sterren dat patroon volgen.’

tarantulanevel-30-dorades
Sterren in de Tarantulanevel zijn een tikje obees. Beeld: NASA.

Nu blijkt echter dat sterren zich niet overal aan het patroon houden. Een internationaal team van astronomen, onder wie Alex de Koter en Selma de Mink van de Universiteit van Amsterdam en Hugues Sana van de KU Leuven, bepaalde de massa van 247 sterren in de Tarantulanevel. Dit is een gebied in de Grote Magelhaense Wolk, een naburig sterrenstelsel, waarin veel stervorming plaatsvindt.

Arches-cluster

De Tarantulanevel bleek 32 procent meer zware sterren te bevatten dan de astronomen van tevoren hadden voorspeld. Zware sterren zijn hierbij gedefinieerd als sterren met meer dan 30 keer de massa van de zon. Het resultaat is gepubliceerd in het gerenommeerde vakblad Science.

Het vinden van gebieden die afwijken van het gebruikelijke massaverdelingspatroon kan astronomen helpen uitvogelen wat dat bijna-universele patroon in de eerste plaats heeft veroorzaakt. Momenteel kennen ze volgens Figer slechts één ander afwijkend gebied: het Arches-cluster in de Melkweg.

De massaverdeling van een verzameling sterren hangt af van hoe ze zijn ontstaan. ‘Dat betekent dat er mogelijk plekken zijn waar stervorming op een enigszins andere manier plaatsvindt dan elders’, zegt Figer. Door de Tarantulanevel en het Arches-cluster met elkaar en andere gebieden te vergelijken, kunnen astronomen achterhalen wat de oorzaak is van het overschot aan zware sterren.

Zwarte gaten

Allebei de afwijkende gebieden zijn compacte sterclusters waarin de omstandigheden vergelijkbaar zijn met die in het jonge heelal. Het resultaat kan daarom ook helpen bij achterhalen hoe de eerste sterren in het heelal zijn ontstaan.

special-het-heelal
Leestip: de special ‘Het heelal’. 100 pagina’s tjokvol fascinerende kosmische wetenschap in woord en beeld. Bestel in onze webshop.

‘Als er in het jonge heelal meer gebieden zoals de Tarantulanevel zijn, bevatte het heelal in zijn jongste jaren mogelijk meer zware sterren dan de standaardtheorie voorspelt’, zegt Mark Krumholz van de Australian National University.

Zware sterren hebben zware bijproducten, zoals supernova’s, zwarte gaten en straling van hoge energie. Daarom voorspelt het astronomenteam dat er 1,7 keer zoveel supernova’s en 2,8 keer zoveel zwarte gaten zijn dan gedacht. Ook verwachten ze 3,7 keer zoveel ioniserende straling. Als dat klopt, ziet het heelal – zowel in zijn jeugd als nu – er heel anders uit dan tot nu toe is aangenomen.

Mis niet langer het laatste wetenschapsnieuws en meld je nu gratis aan voor de nieuwsbrief van New Scientist.

Lees verder:

 

Over de auteur

Leah Crane

Freelance wetenschapsjournalist Leah Crane schrijft het liefst over sterrenkunde.



Plaats een reactie