Meest ronde ster opgemeten

De ster Kepler 11145123 is het rondste natuurlijke object in het heelal dat ooit is opgemeten. Trillingen van de ster wijzen op een verschil in straal tussen de evenaar en de polen van slechts 3 kilometer. Deze ster is significant ronder dan onze Zon.

Wetenschappers van het Max Planck Instituut en de Universiteit van Göttingen hebben de vorm van Kepler 11145123 met ongekende nauwkeurigheid bepaald en daar een artikel over gepubliceerd.

Sterren zijn geen perfecte bollen. Terwijl ze draaien worden ze als gevolg van de centrifugale krachten enigszins afgeplat. Een team van onderzoekers van het Max Planck Instituut voor onderzoek van het zonnestelsel en de Universiteit van Göttingen zijn er in geslaagd om de afplatting van een langzaam draaiende ster met een ongekende nauwkeurigheid te bepalen. De onderzoekers hebben de afplatting van de ster bepaald aan de hand van astroseismologie, de studie van het trillen van sterren. Deze techniek is toegepast op een ster die zich op een afstand van 5000 lichtjaar bevindt. Ze ontdekten aan de hand van de trillingen van de ster dat het verschil in straal tussen de polen en de evenaar slechts 3 kilometer is. Rekening houdende met de gemiddelde straal van de ster van 1,5 miljoen kilometer is dit ongelooflijk weinig. Deze bal gas is dus heel erg rond!

Alle sterren draaien om hun as waardoor ze als gevolg van centrifugale krachten enigszins zijn afgeplat. Met het toenemen van hun omwentelingssnelheid neemt ook hun afplatting toe. Onze Zon draait met een periode van 27,5 dagen eenmaal om zijn as en heeft een straal die aan de evenaar 10 kilometer groter is dan aan de polen. Voor de Aarde bedraagt dit verschil 21 kilometer. De onderzoekers selecteerden de ster Kepler 11145123. Dit is een hete, heldere ster die twee keer zo groot is als de Zon en drie keer langzamer om zijn as draait dan de Zon.

De onderzoekers selecteerden de ster omdat die alleen maar sinoidale trillingen vertoond. De periodieke uitzettingen en samentrekkingen van de ster kunnen worden afgeleid uit de helderheidsverschillen van de ster. De Kepler ruimtetelescoop van de NASA heeft de ster gedurende vier jaar bestudeerd. Er zijn verschillende trillingen die gevoelig zijn voor de verschillende breedtegraden van een ster. De onderzoekers vergeleken de frequenties die meer gevoelig zijn voor lagere breedtegraden en de frequenties die meer gevoelig zijn voor de hogere breedtegraden. Deze vergelijking laat zien dat het verschil in straal tussen de polen en de evenaar slechts 3 kilometer is met een nauwkeurigheid van 1 kilometer.

Verrassend genoeg is de ster minder afgeplat dan op grond van zijn rotatiesnelheid werd verwacht. De onderzoekers denken dat de aanwezigheid van een magneetveld op lagere breedtegraden er voor zorgt dat de ster meer bolvormig lijkt voor de stellaire trillingen. Net zoals helioseismologie gebruikt kan worden om het magneetveld van de Zon te bestuderen kan astroseismologie gebruikt worden voor het bestuderen van het magneetveld van verre sterren. Stellaire magneetvelden, in het bijzonder zwakke magneetvelden, zijn heel erg lastig om rechtstreeks te bestuderen bij verre sterren.

Kepler 11145123 is niet de enige ster met geschikte trillingen en nauwkeurige helderheidsmetingen. De methodiek is toepasbaar op veel meer sterren die door de Kepler zijn bestudeerd. Volgens onderzoekers is het interessant om te zien hoe een snellere rotatie en een sterker magneetveld de vorm van een ster kunnen veranderen.

Een belangrijk theoretisch gebied in de astrofysica kan nu met behulp van waarnemingen worden onderzocht.

Eerste publicatie: 17 november 2016
Bron: SciTech Daily
Max Planck Instituut

Publicatie: Laurent Gizon, et al., “Shape of a slowly rotating star measured by asteroseismology,” Science Advances 16 Nov 2016: Vol. 2, no. 11, e1601777; DOI: 10.1126/sciadv.1601777