Een van de helderste sterren aan de nachtelijke hemel heeft zijn buitenste gaslagen verloren. Wat er is overgebleven is een kale, gestripte kern.
Een van de helderste sterren die we met het blote oog kunnen zien, Gamma Columbae in het zuidelijke sterrenbeeld Duif, blijkt de kern van een ster te zijn die zijn gaslagen is kwijtgeraakt. We weten maar weinig over hoe het binnenste van sterren werkt, omdat dat meestal verstopt zit achter dikke lagen gas die ook nog eens veel straling uitzenden.
Binnenin sterren vindt kernfusie plaats. Waterstofatomen worden daarbij samengedrukt tot helium, zodat enorme hoeveelheden energie en licht vrijkomen. Door die heldere straling is de kern van de ster niet zichtbaar. Zelfs als de brandstof van de ster opgebruikt is en de kernfusie stopt, blijven de gaslagen in de weg zitten.
‘Als we iets buitenaards ontmoeten, dan is het een machine’
Oude sterren en pril leven – dat zijn de onderwerpen waar het hart van sterrenkundige Leen Decin harder van gaat kloppen.
Nu hebben sterrenkundige Norbert Przybilla van de Universiteit van Innsbruck in Oostenrijk en collega’s de ster Gamma Columbae onderzocht. Deze ster heeft een massa van ongeveer vijf keer de massa van onze zon. Het onderzoeksteam gebruikte spectroscopie, een methode om de verschillende chemische elementen in de ster te identificeren. Ze troffen weinig koolstof en veel stikstof aan: een combinatie die alleen logisch is als je direct naar het oppervlak van een sterkern kijkt.
Inkijkje in de ster
‘Het legt de chemische signatuur van een sterkern bloot’, zegt Przybilla. ‘Natuurlijk vindt er aan het oppervlak nu geen kernfusie meer plaats, maar wat we zien moeten de lagen zijn geweest waar in het verleden kernfusie plaatsvond.’ De ster werkt de eindproducten van eerdere kernfusie naar buiten, naar het oppervlak. Daardoor is koolstof- en stikstof te zien. Volgens het team is de ster zichzelf aan het herstructureren. Dat duurt mogelijk tienduizend jaar, een oogwenk voor een ster die vele miljoenen jaren leeft.
Hoewel er al waarnemingen van Gamma Columbae bestonden, was de dichtheid van de verschillende elementen nooit goed geanalyseerd. Przybilla en zijn team waren een databank van sterren en hun samenstelling aan het uitpluizen toen ze de ongewone elementen van Gamma Columbae ontdekten. ‘Het spectrum lag al enige tijd op een harde schijf opgeslagen voordat we ons realiseerden wat we hier hadden’, zegt Przybilla.
Gasdief
Vervolgwaarnemingen van Gamma Columbae kunnen laten zien hoe sterren evolueren als zij hun brandstofvoorraad hebben uitgeput. Ook kunnen ze verklaren waarom de kern van Gamma Columbae gestript is. Het team denkt dat een andere ster is langsgekomen, die de buitenste gaslagen heeft mee gesleept. Maar zeker weten doen ze dat niet.
Gamma Columbae bevindt zich op slechts 870 lichtjaar van de zon, relatief dichtbij. Astronomen kunnen daardoor de komende weken en maanden meer informatie over de ster verzamelen, zegt astronoom Derek Ward-Thompson van de Universiteit van Central Lancashire. ‘Gamma Columbae is relatief onopgemerkt gebleven. Dat is eigenlijk de verrassing – dat het tot nu heeft geduurd voordat iemand dit zag.’
