Astronomen naderen het mysterie van FU Orionis
FU Orionis verslindt al bijna 100 jaar materiaal om de uitbarsting gaande te houden. Astronomen hebben eindelijk een antwoord gevonden op de manier waarop deze jonge, uitbarstende sterren hun massa aanvullen.
Astronomen hebben zich al 88 jaar afgevraagd hoe een paar dubbelsterren in de loop van de eeuw zijn blijven uitbarsten, maar het lijkt erop dat het mysterie eindelijk is opgelost.
Het dubbelstersysteem FU Orionis (FU Ori), gelegen op ongeveer 1500 lichtjaar van de Aarde in de richting van het sterrenbeeld Orion, verbaasde astronomen voor het eerst in 1936 toen het plotseling ongeveer 1000 keer in helderheid toename. Dit soort explosieve opheldering werd verwacht van oude, stervende sterren, maar de sterren van FU Ori zijn naar schatting slechts 2 miljoen jaar oud, slechts baby’s in kosmische termen vergeleken met onze 6,4 miljard jaar oude Zon, een ster van middelbare leeftijd.
Een onderzoeksteam heft nu met behulp van de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), een cluster van 66 radiotelescopen in het noorden van Chili, gebruikt om te bepalen waarom en hoe dit gebeurt.
De ontdekking van de uitbarsting van FU Ori leidde tot de classificatie van een geheel nieuw type ster, FUor-sterren, die plotseling helderder worden en vervolgens in de loop van vele jaren weer vervagen. Wetenschappers hebben ontdekt dat deze explosieve verheldering het resultaat is van het stelen van energie uit hun omgeving via hetzelfde proces dat sterren en planeten helpt ontstaan: de zwaartekrachtsaanwas van materiaal.
FU Ori verslindt al bijna 100 jaar materiaal om de uitbarsting gaande te houden. Astronomen hebben eindelijk een antwoord gevonden op de manier waarop deze jonge uitbarstende sterren hun massa aanvullen. Voor het eerst is er direct observationeel bewijs van het materiaal dat deze uitbarstingen voedt.
FU Orionis wordt sinds 2012 met ALMA bestudeerd en nu zijn er eindelijk de antwoorden.
De “smoking gun” van het team is een stroom materiaal, voornamelijk koolmonoxide, dat op de sterren van FU Ori valt. Hoewel deze dunne gasstroom momenteel de sterren voedt, is deze niet substantieel genoeg om 100 jaar van uitbarstingen en ophelderring door dit systeem te verklaren.
Het onderzoeksteam theoretiseert dus wat ze vandaag de dag met ALMA zien de overblijfselen zijn van een veel grotere hoeveelheid materie die ooit in dit jonge stersysteem terecht is gekomen.
Het is, volgens de onderzoekers, mogelijk dat de interactie met een grotere gasstroom in het verleden ervoor zorgde dat het systeem instabiel werd en de helderheid toenam.
Om verschillende emissies van dit stersysteem te zien en de massa te detecteren die erin stroomde observeerde het team FU Ori met verschillende configuraties van de 66 positioneerbare radioantennes waaruit ALMA bestaat. Ze gebruikten ook numerieke modellen om de gasstroom naar deze uitbarstende jonge sterren te simuleren.
Ze vergeleken de vorm en snelheid van de waargenomen structuur met die van een verwacht spoor van invallend gas en de cijfers klopten.
Naast het waarnemen van de materie die naar FU Ori stroomde, zag het teak ook een uitstroom van langzaam bewegend koolmonoxide uit FU Ori stromen. Dit gas lijkt niet geassocieerd te zijn met een recente uitbarsting van het systeem.
De uitstroom lijkt te lijken op andere uitstromen die in verband zijn gebracht met protosterren, jonge sterren die nog niet genoeg massa uit hun omgeving hebben verzameld om kernfusie van waterstof tot helium in hun kernen op gang te brengen, het proces dat een hoofdreeksster definieert.
Door te begrijpen hoe deze eigenaardige FU Ori-sterren zijn ontstaan bevestigen de astronomen wat we weten over hoe verschillende sterren en planeten ontstaan. Deze uitbarstingen zijn belangrijk omdat ze de chemische samenstelling beïnvloeden van de accretieschijven rond ontluikende sterren en de planeten die ze uiteindelijk maken.
Het onderzoek werd afgelopen week in The Astrophysical Journal gepubliceerd.
Eerste publicatie: 6 mei 2024
Bron: space.com
