DY Centauri – live de evolutie van een ster volgen

De ster DY Centauri
Artist impression van de omgeving van een R Coronae Borealis ster, afgeleid van waarnemingen met de Very Large Telescope van de ESO. Dergelijke sterren vertonen een grillige variabiliteit die mogelijk wordt veroorzaakt door grot wolken stof in hun atmosfeer. Credit: ESO.

In 1930 rapporteerde de astronome Dorrit Hoffleit dat de ster 4749 uit de Harvard List van variabele sterren tussen 1897 en 1929 vier keer zwakker was geworden. Ze identificeerde de ster als een R Coronae Borealis-veranderlijke. RCB-sterren zijn hele heldere sterren met een lage massa (rode reuzen) die een oppervlaktetemperatuur hebben tussen 5000 en 7000 Kelvin. Dat is niet veel meer dan de oppervlaktetemperatuur van de Zon. RCB-sterren hebben geen tot zeer weinig waterstof aan hun oppervlak. Dit waterstof is vervangen door helium en koolstof. Ze kunnen tot een factor 100 minder helder worden. Dit gebeurt als ze wolken koolstof (roet) uitstoten. Als deze wolken richting de Aarde bewegen dan blokkeren ze het licht van de ster totdat ze groot genoeg zijn geworden en het licht van de ster er weer doorheen kan schijnen. De ster H.V. 4749 bevindt zich in het sterrenbeeld Centaurus en kreeg dus de veranderlijke aanduiding DY Centauri. Afgekort DY Cen.

Na 1935 stopte DY Cen met het uitstoten van roetwolken maar de schijnbare helderheid nam steeds verder af. In 1980 rapporteerden Kilkenny en Whittet dat DY Cen blauwer was dan andere RCB-sterren. De oppervlaktetemperatuur van DY Cen was gestegen naar 10.000 Kelvin en dus werd DY Cen een hete RCB-ster genoemd. In 1987 maakte de astronoom Simon Jeffery voor het eerst een hoge resolutiespectrum van de ster. De oppervlaktetemperatuur was toen gestegen tot 20.000 Kelvin. Het lichtzwakker worden van de ster is een ander teken dat het oppervlak heter en blauwer wordt. Licht wordt steeds meer op ultraviolette golflengtes uitgestraald in plaats van in zichtbaar licht. In 2002 en 2010 werden er wederom spectra opgenomen van DY Cen en weer was de ster heter geworden.

De gegevens van 2010 suggereerden ook dat DY Cen een dubbelster zou zijn met een periode van 40 dagen. Dit zou kunnen helpen om het ontstaan van de ster en de ongewone chemie aan het oppervlak te verklaren. In 2015 maakte Jefferey wederom een spectrum van de ster. Dit werd gedaan met de High Resolution Spectrograph van de Southern Africa Large Telescope (SALT). Er werden verschillende opnames gemaakt tijdens de 40-daagse periode maar ze vonden geen tweede ster. DY Cen is dus gewoon een enkelvoudige ster.

De temperatuur van DY Cen blijft toenemen, die is inmiddels 25.000 Kelvin. De ster wordt heter omdat de ster aan het krimpen is. Van een doorsnede van 200 * de Zon naar een doorsnede van ongeveer 5 * de Zon op dit moment. Tijdens het krimpen gaat de ster ook sneller draaien. In 1987 draaide de ster nog met een snelheid van 20 kilometer per seconde. Dat was in 2015 toegenomen tot 40 kilometer per seconde. Astronomen voorspellen dat DY Cen binnen enkele tientallen jaren zo snel gaat draaien dat het oppervlak gaat loslaten. Het spectrum van de ster vertoont steeds vreemdere emissielijnen en dat is mogelijk een teken dat de straling de strijd met de zwaartekracht aan het oppervlak aan het winnen is. Toen de astronomen terugkeken in de gegevens van 1987 en 2002 vonden ze ook bewijs voor een grote overmaat aan strontium aan het oppervlak van de ster. Strontium ontstaat in het binnenste van sterren als ijzer door neutronen wordt gebombardeerd. Dit gebeurt meestal in een erg laat stadium van de evolutie van een ster.

Het lijkt erop dat DY Cen het overblijfsel is van een ster die bijna aan het einde van zijn leven als witte dwerg. Ergens niet lang voor 1890 zwol de ster, met een laatste heliumflits, op tot een rode superreus. De restanten van het neutronenbombardement kwamen naar het oppervlak en DY Cen werd een RCB-ster. Echter, de herboren ster was al gedoemd te sterven. Zonder nucleaire brandstof in zijn kern begonnen de oppervlaktelagen opnieuw ineen te storten en begon de ster opnieuw snel te draaien. Dit is wat we waarnemen.

 

 

Eerste publicatie:21 mei 2020
Bron: Armagh sterrenwacht