Astronomen zien het resultaat van een gewelddadige fusie van sterren
De meeste stellaire magneetvelden – inclusief die van de Zon – worden geproduceerd door een dynamo die wordt gegenereerd in binnenlagen die convectie ondergaan. Zware sterren (8 of meer zonsmassa) hebben geen convectief interieur, dus het is onduidelijk waarom ongeveer 7% magnetische velden heeft. Met behulp van de Very Large Telescope Interferometer van de ESO hebben astronomen een zware dubbelster met de naam HD 148937 waargenomen en ontdekt dat één lid van het systeem magnetisch is en jonger lijkt dan zijn begeleider. Ze beweren dat het systeem oorspronkelijk drie of meer sterren bevatte en vervolgens een fusie ervoer die de magnetische ster voortbracht en deze jonger deed lijken.
HD 148937 bevindt zich op een afstand van ongeveer 3800 lichtjaar in de richting van het sterrenbeeld Norma – Winkelhaak.
Het systeem is ook bekend als TIC 21931623 en ESO 226-13 en bestaat uit twee sterren die veel massiever zijn dan de Zon en die worden omringd door een mooie nevel van gas en stof.
“een nevel rond twee massieve sterren is een zeldzaamheid en het gaf ons echt het gevoel dat er iets cools in dit systeem had moeten gebeuren. Als we naar de gegevens kijken neemt dat gevoel alleen maar toe”, aldus Dr. Abigail Frost, astronoom bij de ESO.
Na een gedetailleerde analyse stelden de onderzoekers vast dat de massiever ester veel jonger lijkt dan zijn begeleider, wat geen enkele zin heeft, aangezien ze tegelijkertijd hadden moeten ontstaan.
Het leeftijdsverschil – de ene ster lijkt minstens 1,5 miljoen jaar jonger te zijn dan de andere – suggereert dat iets de massievere ster verjongd moet hebben.
Een ander stukje van de puzzel is de nevel rond het HD 148937-systeem die ook bekend staat als NGC 6164/6165.
De nevel heeft een leeftijd van ongeveer 7500 jaar, honderden keren jonger dan beide sterren. De nevel vertoont ook zeer grote hoeveelheden stikstof, koolstof en zuurstof.
Dit is verrassend omdat deze elementen normaal gesproken diep in een ster worden verwacht en niet daarbuiten en het is alsof een gewelddadige gebeurtenis hen heeft bevrijd.
Om het mysterie te ontrafelen hebben Frost en haar collega’s 9 jaar aan gegevens verzameld van de PIONEER- en GRAVITY-instrumenten, beiden gekoppeld aan de VLTI van de ESO.
Ook gebruikten ze archiefgegevens van het FEROS-instrument van de ESO-sterrenwacht op La Silla.
“We denken dat dit systeem minstens 3 sterren had; twee ervan moesten op een bepaald punt in de baan dicht bij elkaar staan, terwijl een andere ster veel verder weg stond”, aldus professor Hugues Sana van de Katholieke Universiteit Leuven.
“De twee binnenste sterren smolten op een gewelddadige manier samen waardoor een magnetische ster ontstond en wat materiaal werd uitgestoten, waardoor de nevel ontstond.”
De verder weg gelegen ster vormde een nieuwe baan met de nieuw samengevoegde, nu magnetische ster, waardoor de dubbelster ontstond die we vandaag de dag in het centrum van de nevel zien.
“Het fusiescenario zat in 2017 al in mijn hoofd toen ik nevelwaarnemingen bestudeerde die waren verkregen met de Herschel Space Telescope van de ESA”, aldus Dr. Laurent Mahy, astronoom bij de Koninklijke Sterrenwacht van België.
“Het vinden van een leeftijdsverschil tussen de sterren suggereert dat dit scenario het meest plausibel is en dat het alleen mogelijk was om dit aan te tonen met de nieuwe ESO-gegevens.”
“Dit scenario verklaart ook waarom een van de sterren in het systeem magnetisch is en de andere niet – nog een bijzonder kenmerk van HD 148937 dat in de VLTI-gegevens is opgemerkt.”
“Tegelijkertijd helpt het een al lang bestaand mysterie in de astronomie op te lossen: hoe massieve sterren hun magnetische velden krijgen.”
“Hoewel magnetische Velden een veelvoorkomend kenmerk zijn van sterren met een lage massa, zoals onze Zon, kunnen massievere sterren magnetische velden niet op dezelfde manier in stand houden. Toch zijn sommige massieve sterren inderdaad magnetisch.”
Een artikel met de bevinding is gepubliceerd in het tijdschrift Science.
Artikel: A.J. Frost et al. 2024. A magnetic massive star has experienced a stellar merger. Science 384 (6692): 214-217; doi: 10.1126/science.adg7700
Eerste publicatie: 12 april 2024
Bron: sci-news
