Nabij stervormingsgebied vertelt ons over het ontstaan van ons zonnestelsel
Het stervormingsgebied in Ophiuchus is een complex van interstellaire wolken, nevels en sterren in aanbouw in het sterrenbeeld Ophiuchus – Slangendrager. Het is ongeveer 427 lichtjaar van ons verwijderd en het is een van de meest nabije stervormingsgebieden tot de Zon.
Een nieuw onderzoek toont aan hoe ons zonnestelsel mogelijk werd verrijkt met kortlevende radioactieve elementen. Bewijs van deze verrijking is er al sinds de jaren ’70 toen wetenschappers minerale insluitingen in meteorieten onderzochten en concludeerden dat het maagdelijke overblijfselen waren van het jonge zonestelsel en de vervalproducten bevatten van kortlevende radionucliden. Deze radioactieve elementen zouden door een nabije supernova of door de sterke sterrenwind van een nabije Wolf-Rayet ster naar het zonnestelsel in wording kunnen zijn geblazen.
Ons zonnestelsel is heel waarschijnlijk ontstaan uit een gigantische moleculaire wolk samen in combinatie met een jonge sterrenhoop. Een of meerdere supernova’s van enkele zware sterren in deze sterrenhoop hebben het gas waaruit de Zon en planeten zijn ontstaan “besmet”.
Ofschoon dit scenario in het verleden al is gesuggereerd hebben de astronomen nu waarnemingen op meerdere golflengtes en een geavanceerde statistische analyse gebruikt om een kwantitatieve meting van de waarschijnlijkheid van dit model af te leiden.
De Ophiuchus stervormende wolk bevat veel dichte proto-stellaire kernen in verschillende stadia van stervorming en ontwikkeling van protoplanetaire schijven. Door het combineren van gegevens op golflengtes variërend van millimeters tot gammastralen waren astronomen in staat in de stroming van aluminium-26 van de nabije sterrenhoop naar het wolkencomplex in Ophiuchus zichtbaar te maken.
Volgens de onderzoekers is het verrijkingsproces dat men waarneemt in Ophiuchus identiek aan wat er 5 miljard jaar geleden gebeurde tijdens het ontstaan van het zonnestelsel.
De onderzoekers ontwikkelden een model dat rekening hield met iedere zware ster die in dit gebied bestaan zou kunnen hebben, inclusief zijn massa en leeftijd en waarschijnlijkheid om als een supernova te exploderen. Ook werden de potentiële hoeveelheden van aluminium-26 in de sterwinden en supernova’s berekend.
Het model maakte het mogelijk om de waarschijnlijkheid te bepalen van verschillende scenario’s voor de productie van aluminium-26 zoals die tegenwoordig wordt waargenomen. De onderzoekers berekenden een kans van 59% dat aluminium-26 afkomstig is van supernova’s en een kans van 68% dat er meerdere bronnen bij zijn betrokken en niet één supernova. De toegepaste statistiek kent waarschijnlijkheden toe aan scenario’s waarover astronomen de afgelopen 50 jaar hebben gedebatteerd. Volgens de onderzoekers is dit nu een nieuwe manier om waarschijnlijkheden in de astronomie te kwantificeren.
De bevindingen tonen ook aan dat de hoeveelheid kortlevende radionucliden die in nieuwe stersystemen wordt opgenomen sterk kan variëren. Veel nieuwe sterrenstelsels zullen geboren worden met een aluminium-26 abundantie die overeenkomt met ons zonnestelsel maar de variatie is verschillende ordes groot.
Dit is van groot belang voor de vroege evolutie van planetaire systemen aangezien aluminium-26 de belangrijkste vroege verwarmingsbron is. Meer aluminium-26 betekent waarschijnlijk drogere planeten.
Het artikel is gepubliceerd in Nature Astronomy.
Eerste publicatie: 18 augustus 2021
Bron: Sci-News en anderen
