Hoe snel kunnen sterren draaien?

Achernar - Alpha Eridani
Artist Impression van de afgeplatte vorm van Achernar – Alpha Eridani

Alles in het heelal draait. Draaiende planeten met daar omheen draaiende manen die weer om draaiende sterren draaien die weer een baan beschrijven in draaiende sterrenstelsels. Alles in het heelal lijkt te draaien.

Net zoals alle andere sterren draait de Zon om zijn as. We kunnen dat niet rechtstreeks zien want het zonlicht beschadigd onze ogen als we er te lang naar kijken. Echter als je een telescoop gebruikt die is voorzien van beschermende filters om naar zonnevlekken of andere oppervlaktekenmerken te kijken dan kan je daaruit afleiden dat de Zon aan de evenaar 24,47 dagen nodig heeft om eenmaal om zijn as te draaien. Aan de polen draait de Zon langzamer: 26,24 dagen.

De Zon is geen massieve bal van gesteente maar een bol bestaande uit heet plasma. Hierdoor kunnen de verschillende gebieden op de Zon met verschillende snelheden roteren. De Zon draait echter zo langzaam dat ze bijna de vorm heeft van een perfecte bol.

Stel dat je op het oppervlak van de Zon zou kunnen staan dan zou je met een snelheid van 7000 kilometer per uur bewegen. Lekker snel: een gemiddeld lijnvliegtuig haalt een snelheid van ± 1000 kilometer per uur.

Hoe snel draait de Zon vergeleken met andere sterren en wat is de snelst draaiende ster die we kennen?

Achernar is in helderheid de tiende ster die we kunnen zien. De ster bevindt zich op een afstand van 139 lichtjaar in het sterrenbeeld Eridanus. Achernar is ongeveer 7 * zo zwaar als onze zon en roteert iedere 2 dagen eenmaal om zijn as. Als we Achernar van dichtbij zouden kunnen zien dan zou de ster op een afgeplatte bal lijken. Gemeten van pool tot pool heeft Achernar een doorsnede van 7 * de Zon maar gemeten over de evenaar heeft de ster een doorsnede van 11,6 * de Zon. Als je op het oppervlak van Achernar zou kunnen staan dan zou je met een snelheid van 900.000 kilometer per uur bewegen.

NGC2070 in Dorado
NGC2070 – de Tarantula-nevel – in het sterrenbeeld Dorado

De snelst draaiende ster die we kennen is de ster VFTS 102. Dit is een ster met een massa van 25 zonsmassa die zich op een afstand van 160.000 lichtjaar bevindt in de Tarantula nevel. Dit is een enorm stervormingscomplex in de Grote Magelhaanse Wolk, een van de satellietsterrenstelsels van ons eigen sterrenstelsel. Als je op het oppervlak van VFTS 102 zou staan dan zou je met een snelheid van 2 miljoen kilometer per uur bewegen.

VFTS 102 draai zó snel om zijn as dat de ster zichzelf bijna uit elkaar draait. Een beetje sneller en de naar buiten gericht centripetale kracht is sterker dan de zwaartekracht die de ster bijeenhoudt. Snellere sterren hebben we nog niet gevonden dus misschien kan het niet sneller omdat de sterren dan uit elkaar vliegen.

Overigens beweegt VFTS 102 zich ook veel sneller dan andere sterren door de ruimte. Astronomen denken dat de ster ooit deel uitmaakte van een dubbelstersysteem waarvan de andere ster als een supernova uit elkaar spatte waardoor VTS 102 als door een catapult de ruimte werd in geslingerd.

Maar niet alleen sterren draaien. Ook dode sterren draaien en dat doen ze op een heel ander niveau dan een levende ster.

Als een ster die veel zwaarder is als onze Zon aan het eind van zijn leven explodeert als een supernova dan blijft er een neutronenster over als restant. Een neutronenster is typisch twee maal zo zwaar als de Zon maar heeft een doorsnede van slechts 20 kilometer. Dergelijk sterren draaien met enorme snelheden om hun as heen.

De snelste neutronenster de we tot nu toe hebben gevonden draait met een snelheid van 700 kilometer per seconde om zijn as. We kunnen die snelheid meten omdat er bundels van radiostraling worden uitgezonden die lijken op de lichtbundels van een vuurtoren. Dit noemen we ook wel een pulsar.

Een normale ster zou bij dergelijke snelheden niet kunnen bestaan maar de zwaartekracht van een neutronenster is zó groot dat ze die snelheden gemakkelijk aan kunnen. De straling die door de neutronenster wordt uitgezonden zorgt er voor dat de snelheid na verloop van lange tijd afneemt.

Zwarte gaten kunnen overigens nog sneller dan een neutronenster draaien. Als het zwarte gat actief wordt gevoed door een begeleider of als een supermassief zwart gat bezig is sterren te verslinden dan kan het ronddraaien met bijna de snelheid van het licht. De natuurwetten maken het onmogelijk dat iets sneller dan de lichtsnelheid kan draaien en zwarte gaten zitten net op het randje van wat natuurkundig mogelijk is.

Astronomen hebben al een zwart gat gevonden dat op 87% van de snelheid van het licht draait en dat past nog netjes binnen de wetten van Einstein.

Eerste publicatie: 12 augustus 2016
Bron: UniverseToday