Apep – WR 70-16
WR 70-16 is een drievoudig stersysteem op een afstand van ongeveer 15.000 lichtjaar van de Aarde in de richting van het sterrenbeeld Norma – Winkelhaak. Het systeem heeft een schijnbare helderheid van magnitude 17,5 en is dus niet met het blote oog zichtbaar maar kan ook niet worden gezien in kleine of middelgrote telescopen. Het systeem wordt omringd door een grote spiraalvormige nevel die in 2025 door de Webb Space Telescope werd vastgelegd. Het systeem is de eerste kandidaat voor een gammaflits die in ons Melkwegstelsel is gevonden.
Stersysteem
Apep is een stersysteem bestaande uit een Wolf-Rayet-dubbelster en een hete blauwe O-klasse superreus. Het systeem wordt door een groot nevelig complex omringd. Dit is ontstaan uit kosmisch stof en de sterrenwind van het massieve dubbelstersysteem. De Wolf-Rayet-sterren hebben massa’s van 10 tot 15 zonsmassa en een lichtsterkte van meer dan 100.000 keer die van de Zon.
De spiraalvorm van de nevel is het resultaat van de hoge rotatiesnelheid van de primaire component en de invloed van de tweede component als het paar met een periode van ongeveer 193 jaar om elkaar heen draait. De spectaculaire stofpluim, gecentreerd rond de Wolf-Rayet-dubbelster, heeft een diameter van 12 boogseconden in het midden-infrarood.
Het stersysteem heeft een gecombineerde helderheid van magnitude 17,5. De Wolf-Rayet-dubbelster – de centrale motor – heeft een helderheid van magnitude 19,0 en de noordelijke begeleider van magnitude 17,8. Op infrarode golflengtes hebben de componenten helderheden van magnitude 10,2 en 9,6.
In het centrum van het systeem bevindt zich een klassiek paar Wolf-Rayet-sterren met de spectraaltype WC8 en WN4-6b, die beide een koolstof- en stikstofsequentie hebben. De ster met de koolstofsequentie is primair verantwoordelijk voor de stofproductie in het systeem.
Het systeem lijkt op WR 104 – de Windmolenster in het sterrenbeeld Boogschutter, een ander bekend drievoudig stersysteem met een WC-type primaire component omgeven door een spiraalvormige Wolf-Rayetnevel. De Wolf-Rayet-ster WR 98a in Scorpius heeft ene vergelijkbare spiraalpatroon.
Wolf-Rayet-sterren zijn uitzonderlijk zeldzaam. In augustus 2025 waren er slechts ongeveer 700 van deze sterren bekend. WR-sterren hebben prominente emissielijnen van geïoniseerd helium, evenals geïoniseerd stikstof en koolstof en een zeer lage concentratie waterstof. Ze behoren tot de heetste sterren die we kennen.
Weinig sterren zijn zwaar genoeg om na een periode als rode of blauwe superreus te evolueren tot WR-sterren. Ze sterven niet als supernovae in de superreuzenfase maar worden juist heter. Op dat moment hebben ze bijna al hun waterstof verbruikt en fuseren ze helium in hun kern. Helemaal aan het einde fuseren ze zwaardere elementen voordat ze hun leven beëindigen al heldere supernovae.
De enorme hoeveelheden stof in de Apepnevel ontstaan door de schok van de botsende sterwinden van de twee sterren. De uitstromende stofpluim verandert door de baanbeweging van de sterren in een spiraalnevel. De wind beweegt met een snelheid van 12 miljoen kilometer per uur en het stof met een snelheid van 2 miljoen kilometer per uur. De hoge snelheid van de sterrenwind heeft aan dat tenminste één van de Wolf-Rayet-sterren een zeer snelle spinner is. De interactie tussen de snellere sterrenwinden aan de polen van de ster en de langzamere winden in het equatoriale gebied, gecombineerd met de interactie van de sterrenwind van de secundaire component, is verantwoordelijk voor de vorm van de nevel. De botsing van de winden van de koolstofachtige Wolf-Rayet-ster en de zware superreus die hem begeleidt, creëert een dichte, koolstofrijke omgeving die bevorderlijk is voor stofproductie.
Het Apepsysteem, bestaande uit drie zware supernovakandidaten, is de bekendste kandidaat voor een gammaflits in ons sterrenstelsel. Snel roterende Wolf-Rayet-sterren worden beschouwd als potentiële voorlopers van gammastraling wanneer ze als supernovae uitdoven. Apep was de eerste voorloper van gammastraling die in de Melkweg werd gevonden. Voorheen werd gedacht dat deze systemen alleen bestonden in sterrenstelsels die jonger zijn dan het onze.
De derde component in het systeem is een hete superreus van spectraalklasse Olaf. Hij draait om het centrale Wolf-Rayet-dubbelstersysteem met een periode van minstens 100.000 jaar op een omloopafstand van ongeveer 1700 Astronomische Eenheden. Hij bevindt zich op een afstand van 0,7 boogseconden van het hoofdpaar.
De afstand van 15.000 lichtjaar werd in 2025 bepaald door een team van astronomen onder leiding van Yinuo Han van het Califonia institute of Technology (Caltech). Dit onderzoek is gebaseerd op waarnemingen met het MIRI-instrument van de Webb Space Telescope en de VISIR-camera van de UT2-telescoop van de Very Large Telescope van de ESO. Bij de geschatte visuele uitdoving van het systeem van 11,4 is er een potentiële discrepantie tussen 9132 en 16.634 lichtjaar.
De afstand van 15.000 lichtjaar impliceert een gecombineerde lichtsterkte van 1,6 miljoen keer die van de Zon voor het dubbelstersysteem WR 70-16 en 1,1 keer die van de Zon voor de begeleidende ster.
We Webb-waarnemingen onthulden vier geneste concentrische stofschillen met zeer regelmatige structuren in de Apepnevel, evenals een diffuse filamentnevel. De stofschillen hebben een gemiddelde expansiesnelheid van 90 milliboogseconden per jaar. De gemiddelde afstand tussen de schillen is 17.30 boogseconden. De astronomen leidden een omlooptijd van 193 jaar af voor het dubbelsterpaar. Ze veronderstelden dat de waargenomen stofstructuur zich in de afgelopen 700 jaar heeft gevormd.
He tis bekend dat de derde ster fysiek gevonden is aan het dubbelstersysteem WR. Een onderzoek uit 2025 onder leiding van Ryan White van de Macquarie university in Sydney, Australië, toonde aan dat de blauwe superreus een holte kerft in de complexe spiraalvormige stofnevel rond Apep. Het team bevestigde een omlooptijd van minstens 190 jaar voor de Wolf-Rayet-dubbelster.
Deze wetenschappelijke visualisatie modelleert hoe drie van de vier stofschillen die door twee Wolf-Rayet-sterren in het Apep-systeem worden uitgezonden er in 3D uitzien, gebaseerd op mid-infraroodwaarnemingen van de Webb Space Telescope. Credit afbeelding: NASA, ESA, CSA, STScI; Simulatie: Yinuo Han (Caltech), Ryan White (Macquarie University); Credit Visualisatie: Christian Nieves (STScI); Beeldbewerking: Alyssa Pagan (STScI)
Wetenswaardigheden
Het Apep-systeem werd door astronoom Joseph Callingham tijdens zijn bacheloropleiding aan de universiteit van Sydney gevonden. De ontdekking van de potentiële voorloper van gammaflitsen in de Melkweg weg in 2018 aangekondigd in Nature Astronomy.
Callingham observeerde het systeem met de Molonglgo Observatory Synthesis Telescope (MOST), een radiotelescoop die wordt beheerd door de School of Physics van de universiteit van Sydney. Het systeem werd eerder, in 2004, geïdentificeerd als een röntgenbron door de XMM-Newton en Chandra röntgentelescopen in de ruimte. Het systeem is helder op röntgen-, infrarood- en radiogolflengten. De radiostraling varieert aanzienlijk maar de röntgenstraling is relatief statisch.
De Australische astronoom Peter Tuthill, die eerder de stoffige spiraalnevel rond WR 104 had gevonden, leidde in 2016 de waarnemingen van Apep met de Very Large Telescope van de ESO. De VLT-beelden bevestigden dat het systeem een dubbelster was met een botsende wind en geen jong stellaire object.
Vervolgwaarnemingen in het infrarood onthulden een nieuw raadsel voor astronomen. Hoewel het gas in het systeem een snelheid van meer dan 3400 km/s leek het stofpatroon nauwelijks te bewegen.
In onderzoek uit 2020 onder leiding van Callingham bepaalde snelheden in de gezichtslijn van 2100 en 3500 km/s voor de sterren WC8 en WN4-6b. de astronomen opperden dat, aangezien de stofpluim een aanzienlijk lagere expansiesnelheid had, een van de Wolf-Rayet-sterren mogelijk een anisotrope wind heeft (een wind met verschillende snelheden wanneer gemeten in verschillende richtingen). Het team stelde een model voor waarin de ster WC8 met een bijna kritische snelheid roteert en een veel lagere equatoriale wind produceert met een snelheid van ongeveer 530 km/s.
Naamgeving
De naam Apep komt uit de Egyptische mythologie. Het stersysteem is vernoemd naar Apep (Apophis of Aphoph), de oude Egyptische god van de chaos en de onderwereld en de opponent van de zonnegod Ra. De mythische Apep werd afgebeeld als een gigantische slang.
Het stersysteem kreeg de naam Apep van een team astronomen onder leiding van Joseph Cullingham van het Nederlandse Instituut voor radioastronomie (ASTRON). Het team nam het systeem tussen 2016 en 2018 waar en stelde de naam Apep voor vanwege de “sinusvorm van zijn infrarode pluim”. De astronomen ontdekten dat beelden van het systeem een “ster in de kronkels van een draak” opriepen.
Apep heeft de Wolf-Rayet-aanduiding WR 70-16.
Locatie
Apep bevindt zich in het sterrenbeeld Norma – Winkelhaak. Dit sterrenbeeld bevindt zich tussen de helderdere Scorpius – Schorpioen, Lupus – Wolf en Triangulum Australe – Zuiderdriehoek. Het stersysteem bevindt zich ongeveer halverwege Epsilon Centauri in Centaurus en Sargas in de Schorpioen.
Het sterrenbeeld is voor waarnemers ten noorden van de 38ste breedtegraad nooit zichtbaar en Apep kan niet worden gezien met amateurtelescopen.
Sterrenbeeld
Apep bevindt zich in het sterrenbeeld Norma – Winkelhaak. Dit is een van de zwakste en kleinste sterrenbeelden. Het beslaat een oppervlakte van 165 vierkante graden en het is in grootte het 74ste van de 88 sterrenbeelden. Het bevat geen sterren helderder dan magnitude 4,0.
Norma is een van de sterrenbeelden die tussen 1751 en 1752 door de Franse astronoom Nicolas-Louis de Lacaille werden opgesteld. Hij nam de zuidelijke sterrenhemel waar vanaf Kaap de Goede Hoop in Zuid-Afrika en introduceerde 14 sterrenbeelden die vanuit Europa niet zichtbaar zijn. Hij vernoemde de meeste sterrenbeelden naar nieuwe instrumenten uit zijn tijd.
De helderste ster in de Winkelhaak is Gamma2 Normae, een gele reus die ongeveer 138,4 lichtjaar van ons is verwijderd en een schijnbare helderheid heeft van magnitude 4,02. Andere opvallende sterren in het sterrenbeeld zijn de hete drievoudige ster Epsilon Normae, het viervoudige systeem Iota1 Normae, de gele reuzen Eta Normae en Kappa Normae, de astrometrische dubbelster Delta Normae, de Cepheïde-variabele V378 Normae, de Mira-variabele T Normae, de variabele superreus QU Normae en de gele superreus S Normae. Die laatste is het helderste lid van NGC 6087 – de S Normae sterrenhoop.
Andere deepsky objecten in Norma zijn o.a. de open sterrenhopen NGC 6067, NGC 6134, NGC 6167, NGC 6031 en NGC 5999, de planetaire nevel Shapley 1, Mz 1 en Mz 3 en de Norma groep van sterrenstelsels – Abell 3627.
De beste tijd van het jaar om de sterren en deepsky objecten in de Winkelhaak waar te nemen is de maand juni als het sterrenbeeld ’s avonds hoger boven de horizon klimt. Het gehele sterrenbeeld is zichtbaar ten zuiden van de 30ste breedtegraad.
De 10 helderste sterren in Norma zijn Gamma2 Normae (mag. 4,02), Epsilon Normae (mag. 4,47), Iota1 Normae (mag. 4,63), Eta Normae (mag. 4,65), Delta Normae (mag. 4,74), Mu Normae (mag. 4,91), Kappa Normae (mag. 4,94), Gamma1 Normae (mag. 4,98), Theta Normae (mag. 5,13) en HD 147152 (mag. 5,32).
WR 70-16 – Apep
| Spectraalklasse | WC8 + WN4-6b + Olaf |
| Schijnbare helderheid (magnitude) | 17,5 |
| Schijnbare helderheid ( IR (magnitude) | 10,2 |
| Absolute helderheid (magnitude) | -5,15 / -5,15 / -7,4 |
| Afstand (lichtjaar – parsec) | 15.000 (9132 – 16.634) – 46000 (2800 – 5100) |
| Sterrenbeeld | Norma – Winkelhaak |
| Namen een aanduidingen | WR 70-16 Apep |
Eerste publicatie: 20 november 2025
Bron: Wikipedia, NASA, star-facts
