donderdag, februari 13, 2025
ster van de week

R Aquarii

R Aquarii is een symbiotisch stersysteem op een afstand van ongeveer 771 lichtjaar van de Aarde in de richting van het sterrenbeeld Waterman – Aquarius. Op zijn helderst is het systeem van magnitude 5,2 en is het zichtbaar met het blote oog. Op zijn zwakst bedraagt de helderheid magnitude 12,4 en is het systeem alleen in kleine telescopen zichtbaar. R Aquarii is een van de meest nabije symbiotische sterren tot de Aarde.

Stersysteem

R Aquarii bestaat uit een rode reus van spectraalklasse M5e-M8.5e en een zwakke witte dwerg. De twee componenten draaien met een periode van 15.943 (± 44 jaar) om elkaar heen. Hun hoekscheiding varieert tussen 0,071 en 0,084 boogseconden en dat komt overeen met een fysieke afstand van 14,2 tot 16,8 Astronomische eenheden.

De twee componenten vormen een symbiotische dubbelster, een interacterend binair systeem waar materiaal uitgestoten door de koele, geëvolueerde rode reus op de hete witte dwerg valt. Dit resulteert in een accretieschijf rond de witte dwerg die uiteindelijk leidt tot het uitstoten van bipolaire jets. Als de bipolaire jets interageren met de circumstellaire bel van de gasreus produceren ze bipolaire structuren die lijken op die bij planetaire nevels worden gezien. De nevel rond R Aquarii is ongeveer 2 boogminuten in grootte.

r aquarii,r aquarii star,symbiotic star.
R Aquarii captured by ESO’s Very Large Telescope (VLT), image credit: ESO (CC BY 4.0)

De hoofdcomponent, R Aquarii A, heeft een massa van 1 – 1,5 zonsmassa en is uitgedijd tot een grootte van 430 keer de straal van de Zon. Met een effectieve temperatuur van 2800 Kelvin heeft de koele rode reus een lichtsterkte van 4780 keer die van de Zon.

De witte dwerg heeft een massa van 0,6 – 1 zonsmassa en een straal vergelijkbaar met de Zon. De ster heeft een oppervlaktetemperatuur van 60.000 Kelvin en een lichtsterkte van 5 tot 20 keer de Zon.

De rode reus is een Mira-veranderlijke. De helderheid varieert met een periode van iets meer dan een jaar. Net als Omicron Ceti – Mira in het sterrenbeeld Cetus – Walvis, is R Aquarii een geëvolueerde reus die als gevolg van pulsaties in helderheid varieert. De ster pulseert met een periode van 388 dagen maar die pulsaties zijn niet helemaal regelmatig.

De hoofdcomponent verliest massa met een snelheid van 10-6 tot 10-5 zonsmassa per jaar.

Sterren als Mira en R Aquarii zijn reuzen op de asymptotische reuzentak (AGB), een laat stadium in hun levenscyclus waar ze de buitenste schillen uitstoten die binnen de komende miljoenen jaren  planetaire nevels vormen.

Het R Aquarii-systeem is ook geclassificeerd als een Z Andromedae variabele. Z Andromedae-sterren zijn symbiotische dubbelstersystemen bestaande uit een rode reus en een witte dwerg. Net zoals het klasse prototype Z Andromedae in het sterrenbeeld Andromeda vertonen deze stersystemen inregelmatige helderheidsvariaties als gevolg van nova-achtige uitbarstingen.

In 2024 onthulden nieuwe opnames, gemaakt met de Hubble Space Telescope nieuwe details over het R Aquarii-stersysteem en de omringende nevel.

Twee sterren in het R Aquarii-dubbelstersysteem zijn ongeveer 1 miljard kilometer van elkaar verwijderd.
Twee sterren in het R Aquarii-dubbelstersysteem zijn ongeveer 1 miljard kilometer van elkaar verwijderd. Credit: NASA / ESA / Matthias Stute / Margarita Karovska / Davide De Martin / Mahdi Zamani / N. Bartmann, ESA & Hubble.

Nevel

Het R Aquarii-systeem wordt omringd door een complexe nevel die is ontstaan uit materiaal dat door de witte dwerg is uitgestoten. De witte dwerg trekt materiaal aan van zijn massievere begeleider en stoot af en toe iets van dit materiaal uit. Het materiaal vormt nevelbogen rond het stersysteem. De nevel is gecatalogiseerd als Cederblad 211.

Hoewel de witte dwerg het einde van zijn leven al een tijdje geleden heeft bereikt wordt hij periodiek gereactiveerd door het verse materiaal dat uit de rode reus wordt getrokken wanneer de twee sterren het dichtst bij elkaar staan tijdens hun 44-jarige omloop. Terwijl de witte dwerg door zwaartekracht waterstof van de rode reus trekt, verzamelt dit materiaal zich op het oppervlak van de witte dwerg totdat het stellaire overblijfsel een plotselinge uitbarsting van nucleaire verbranding ervaart. Terwijl de energie vrijkomt worden de buitenste lagen van de ster met snelheden tot enkele honderdduizenden kilometers per uur uitgeworpen. Het uitgestoten materiaal kan tot op tenminste 2500 Astronomische Eenheden van de kern van R Aquarii worden waargenomen. Na de uitbarsting begint de cyclus opnieuw.

De buitenste nevel is mogelijk het overblijfsel van een uitbarsting die in 930 na Christus door Japanse astronomen werd geregistreerd.

In de jaren ’70 ontdekten astronomen op fotografische platen die waren verkregen met de 3-meter telescoop van de Lick sterrenwacht een nieuw kenmerk van neveligheid nabij de ster. De opvallende gebogen straal of piek is zichtbaar als een uitsteeksel van de centrale ster in de nevel.

In de jaren ’80 stelden astronomen voor dat de straal het resultaat was van te veel massa die van de koele reuzenster naar de hete witte dwerg werd overgebracht in een zeer elliptische baan.

Waarnemingen met de Hubble in de jaren ’90 gaven astronomen nieuwe inzichten in het mechanisme dat de uitbarstingen veroorzaakt.

Astronomen hebben een sterk gebundelde bipolaire jet gedetecteerd tot op tenminste15 Astronomische Eenheden van de rode reus. Ze stelden voor dat de bron, snelheid en richting van de jet nauw verbonden waren met de toestand van de sterrenwind. De interactie tussen de twee componenten speelt ook een rol in het mechanisme van de jet vorming.

De jet is duidelijk zichtbaar in het ultraviolette licht. De bron van de jet bevindt zich in de binaire baan van de twee componenten. De jet stroomt uit het systeem in een smalle bundel tot 15 AE breed gedurende ongeveer 50 AE, waar het een dichte klont exciteert en deze laat gloeien als een emissienevel.

De klont is het helderste object in het centrum van R Aquarii in het UV-licht. Buiten de klont verschijnt de jet als 3 – 4 parallelle kenmerken die dwars op de richting van de jet liggen op ongeveer 170 – 250 AE van de rode reus. De jet blijft in een gebundelde jet voorbij dit gebied voor ongeveer 750 AE, waar het een heldere lus tegenkomt en opbreekt in afzonderlijke bogen die zich naar het noorden uitstrekken.

De tegen-jet lijkt minder continu. Deze bestaat uit afzonderlijke knopen die grofweg in zuidwestelijke richting zijn uitgelijnd.

Wetenswaardigheden

De twee componenten van R Aquarii werden in november 1996 opgelost met de Very Large Array (VLA) van het National Radio Astronomy Observatory (NRAO). Ze waren 55 milliboogseconden van elkaar gescheiden.

De variabiliteit van R Aquarii werd in 1810 ontdekt door de Duitse astronoom Karl Ludwig Harding.

De afstand van 218 parsec werd afgeleid tijdens Very Long Baseline Interferometry-waarnemingen met CLBI Exploration of Radio Astrometry (VERA) in Japan. Deze waarnemingen vonden plaats tussen september 2005 tot oktober 2006. De astronomen berekenden een expansieleeftijd van ongeveer 240 jaar voor de binnenste nevels rond het R Aquarii-systeem, wat aangeeft dat het nevelmateriaal omstreeks 1773 werd uitgestoten.

Edwin Hubble bestudeerde R Aquarii om het mechanisme achter de uitbarstingen beter te begrijpen. Hij stelde voor dat de ster ongeveer 600 jaar geleden was uitgebarsten. Astronomen realiseerden zich later dat het systeem meer dan één uitbarsting had ondergaan. De laatste werd eind jaren ’70 geregistreerd.

Naamgeving

R Aquarii heeft geen eigennaam die formeel door de Internationale Astronomische Unie wordt erkend. De ster wordt meestal genoemd bij zijn variabele ster-aanduiding R Aquarii.

In de Henri Draper Catalogue wordt de ster aangeduid als HD 22800 en als HIP 117054 in de Hipparcos Star Catalogue.

Locatie

R Aquarii bevindt zich in het zuidoostelijke deel van Aquarius, ten noorden van de denkbeeldige lijn die Skat in de Waterman verbindt met Diphda in de Walvis.

Zoekkaart voor R Aquarius in het sterrenbeeld Waterman - Aquarius.
Zoekkaart voor R Aquarius in het sterrenbeeld Waterman – Aquarius. Credit: Kuuke’s Sterrenbeelden/KStars

Sterrenbeeld

R Aquarii bevindt zich in het sterrenbeeld Aquarius. De hemelse Waterman is een van de 12 sterrenbeelden van de Dierenriem. Het werd in de 2de eeuw na Christus door de Grieks-Romeinse astronoom Claudius Ptolemeus in de Almagest beschreven.

Het sterrenbeeld beslaat een oppervlakte van 980 vierkante graden aan de sterrenhemel. In grootte is de Waterman het 10de sterrenbeeld. Net als andere equatoriale sterrenbeelden is tenminste een deel van het jaar overal op Aarde zichtbaar.

Ondanks zijn grootte is de Waterman een van de minder opvallende equatoriale sterrenbeelden. De helderste sterren – de gele superreuzen Bèta Aquarii – Sadalsuud en Alpha Aquarii – Sadalmelik – hebben een helderheid van de 3de magnitude. Ze kunnen worden gevonden uitgaande van het Grote Vierkant in Pegasus, een asterisme dat in de herfst de noordelijke sterrenhemel domineert.

IAU-kaart van het sterrenbeeld Aquarius – Waterman

Andere noemenswaardige sterren in de Waterman zijn o.a. de blauwwitte hoofdreekster Delta Aquarii – Skat, de rode reus Lambda Aquarii, de binaire systemen Epsilon Aquarii – Albali, Gamma Aquarii – Sadachbia en Xi Aquarii – Bunda, het drievoudige stersysteem Zeta Aquarii, de geëvolueerde gele ster Theta Aquarii – Ancha en de nabije drievoudige ster EZ Aquarii. Ook de bekende rode dwerg TRAAPIST-1 bevindt zich in dit sterrenbeeld.

In Aquarius zijn verschillende interessante deepsky objecten te vinden. dit zijn o.a. NGC 7293 – de Helixnevel en NGC 7009 – de Saturnusnevel, de bolhopen Messier 7 en Messier 72 en de sterrenstelsels NGC 7252 – het Atomen voor vrede-stelsel en NGC 7727.

De maand oktober is de beste maand om de sterren en deepsky objecten in de Waterman te bekijken. Het sterrenbeeld staat dan ’s avonds hoger boven de horizon. Het gehele sterrenbeeld is zichtbaar vanaf locaties tussen 65° en -90°.

De 10 helderste sterren in de Waterman zijn Sadalsuud (Bèta Aqr, mag. 2,87), Sadalmelik (Alpha Aqr, mag. 2,94), Skat (Delta Aqr, mag. 3,28), Zeta Aquarii (mag. 3,65), 88 Aquarii (mag. 3,68), Lambda Aquarii (mag. 3,72), Albali (Epsilon Aqr, mag. 3,77), Sadachbia (Gamma Aqr, mag. 3,85), 98 Aquarii (mag. 3,97) en Eta Aquarii (mag. 4,04).

R Aquarii

SpectraalklasseM5e-M8.5e + pec
Variabel typeMira + Z Andromedae
Schijnbare helderheid (magnitude)5,2 – 12,4
Afstand (lichtjaar – parsec)711 – 218
Radiale snelheid (km/s)-22,0
SterrenbeeldWaterman – Aquarius
Namen en aanduidingenR Aquarii HD 222800 HIP 8992

R Aquarii A

Massa (zon=1)1 -1.5
Lichtsterkte (zon=1)4780
Straal (zon=1)430
Temperatuur (Kelvin)2800

R Aquarii B

Massa (zon=1)0,6 – 1,0
Lichtsterkte (zon=1)5 – 20
Straal (zon=1)>0,1
Temperatuur (Kelvin)>60.000

Eerste publicatie: 2 november 2024
Bron: wikipedia & anderen