Gepubliceerd op 31 maart 2011
Kepler-telescoop ziet leeftijd van rode reuzensterren
Gepubliceerd op 31 maart 2011
Een internationaal team van sterrenkundigen, onder wie dr. Saskia
Hekker van de Universiteit van Amsterdam (UvA), is erin geslaagd diep
in het binnenste van zogeheten rode reuzen te kijken en te bepalen
welke van deze reuzensterren nog in hun kinderjaren zijn, welke aan het
puberen en welke op sterven na dood zijn. Deze ontdekking, die
donderdag 31 maart in het wetenschappelijke tijdschrift 'Nature' is
gepubliceerd, werd gedaan met de Kepler-ruimtetelescoop en geeft nieuwe
aanknopingspunten voor onderzoek naar de evolutie van sterren zoals
onze eigen zon.
Rode reuzen zijn sterren die aan het eind van hun leven zijn gekomen.
Onze eigen zon bereikt dat stadium over zo'n vijf miljard jaar. Tegen
die tijd zal de zon ruim 10 keer groter zijn dan nu, en ongeveer 50
keer zo helder. De kleur is dan verschoven van geelachtig naar
roodachtig, vandaar de naam rode reus. De voorraad waterstof in de kern
raakt op, en de ster gaat de waterstof in een schil rondom de kern
verbranden. Tegen het einde van zijn leven begint de rode reus het
helium in zijn kern te verbranden.
Turbulente bewegingen
De astronomen hebben gedurende bijna een jaar met een ongekende
precisie het licht van honderden rode reuzen bestudeerd en zijn veel te
weten gekomen over hun kernen. `De veranderingen in de helderheid aan
het oppervlak van de ster zijn het gevolg van turbulente bewegingen in
het inwendige van de ster, die continu sterbevingen veroorzaken', zegt
eerste auteur prof. dr. Tim Bedding van de Universiteit van Sydney. De
geluidsgolven die daarbij worden geproduceerd, reizen naar het
inwendige van de ster en weer terug. Als de condities goed zijn, gaan
de geluidsgolven een interactie aan met andere golven, die in de
heliumkern van de ster zitten. Het zijn deze gemengde schommelingen
(oscillaties) die iets zeggen over de leeftijdsfase van de rode reus.
Uit de zeer zorgvuldige metingen van de kleine variaties hierin, blijkt
dat sommige sterren al helium verbranden terwijl andere sterren alleen
nog bezig zijn waterstof te verbranden.
Co-auteur Saskia Hekker van de UvA is blij met de resultaten: `Op basis
van theoretische modellen wisten we van het bestaan van deze
oscillatie-patronen, maar ook dat deze zeer moeilijk zouden zijn te
observeren. Dat we hen nu hebben waargenomen, betekent dat we kunnen
zien in welke leeftijdsfase een rode reuzenster zich bevindt. Ook
kunnen we nu de structuur van deze sterren helemaal tot de kern
bestuderen, wat tot nu toe niet mogelijk was.'
Publicatiegegevens
Timothy R. Bedding, Benoit Mosser, Daniel Huber, Josefina Montalbán,
Paul Beck, Jørgen Christensen-Dalsgaard, Yvonne P. Elsworth, Rafael A.
García, Andrea Miglio, Dennis Stello, Timothy R. White, Joris De
Ridder, Saskia Hekker, Conny Aerts, Caroline Barban. Kevin Belkacem,
Anne-Marie Broomhall, Timothy M. Brown, Derek L. Buzasi, Fabien
Carrier, William J. Chaplin, Maria Pia Di Mauro, Marc-Antoine Dupret,
Søren Frandsen, Ronald L. Gilliland, Marie-Jo Goupil, Jon M. Jenkins,
Thomas Kallinger, Steven Kawaler, Hans Kjeldsen, Savita Mathur, Arlette
Noels, Victor Silva Aguirre & Paolo Ventura: `Gravity modes as a way to
distinguish between hydrogen- and helium-burning red giant stars', in:
Nature, 31 maart 2011.
Universiteit van Amsterdam