VY Canis Majoris is omhuld met gigantische stofwolken

de hyperreus VY Canis Majoris gehuld in stofwolken
Deze Hubble-opname toont de enorme nevel van materiaal die door VY Canis Majoris is uitgestoten. Credit: NASA / ESA / Hubble / R. Humphreys, University of Minnesota / J. Olmsted, STScI.

Astronomen hebben met behulp van de Hubble Space Telescope het zwakker worden van de rode hyperreus VY Canis Majoris achterhaald. VY Canis Majoris bevindt zich op een afstand van ongeveer 2840 lichtjaar van de Aarde in het sterrenbeeld Grote Hond – Canis Majoris.

De ster is ook bekend als VY CMa, HD 58061 en HIP 35793. VY Canis Majoris is ongeveer 1420 * groter dan de Zon, heeft een massa van meer dan 35 zonsmassa en een lichtkracht van 300.000 * de lichtkracht van de Zon.

Als je VY Canis Majoris op de plaats van de Zon in ons zonnestelsel zou zetten dan zou de ster zich uitstrekken tot ergens tussen de banen van Jupiter en Saturnus.

VY Canis Majoris gedraagt zich als Betelgeuze maar dan in het groot. Net zoals met Betelgeuze denken de astronomen dat ze met behulp van de gegevens van Hubble het antwoord hebben gevonden op de vraag waarom de ster lichtzwakker wordt.

Bij Betelgeuze komt het zwakker worden overeen met een uitstroom van gas die mogelijk heeft geleid tot het ontstaan van stof. Dit stof zorgt ervoor dat het licht van Betelgeuze dat in onze richting straalt wordt tegengehouden waardoor de ster zwakker lijkt.

De onderzoekers zien bij VY Canis Majoris iets vergelijkbaars maar dan wel op een veel grotere schaal. Enorme uitbarstingen van materiaal komen overeen met het veel zwakker worden van de ster. Dat wordt vermoedelijk veroorzaakt doordat stof tijdelijk het licht van de ster blokkeert.

In een eerder onderzoek hadden de onderzoekers al bepaald wanneer deze grote structuren door de ster waren uitgestoten. Ze vonden dat dit de laatste paar honderd jaar, 200 tot 100 jaar, geleden moet hebben plaatsgevonden.

In een nieuw onderzoek vonden ze veel dichter bij de ster nieuwe structuren die vermoedelijk minder dan 100 jaar oud zijn. Door gebruik te maken van de Hubble konden ze de snelheden en bewegingen van klonten heet gas en andere kenmerken bepalen. Hieruit konden ze de leeftijd van de uitbarstingen veel nauwkeuriger bepalen.

Ze deden een opmerkelijke ontdekking: veel van de klonten heet gas konden worden gekoppeld aan periodes in de 19de en 20ste eeuw toen VY Canis Majoris afzwakte tot 1/6de van zijn gebruikelijke helderheid.

Anders dan Betelgeuze is VY Canis Majoris momenteel te zwak om met het blote oog te kunnen zien. De ster was ooit zonder telescoop zichtbaar maar is nu dermate afgezwakt dat een telescoop nodig is.

Wat is er zo bijzonder aan VY Canis Majoris?

De ster bevindt zich mogelijk in een unieke evolutionaire fase die de ster onderscheidt van andere sterren. De ster is vermoedelijk tijdens een erg korte periode actief. Deze periode duurt mogelijk slechts enkele duizenden jaren. Dergelijke sterren zijn schaars.

VY Canis Majoris begon zijn leven als een super-hete, heldere blauwe superreus met een massa van ergens tussen de 35 en 40 zonsmassa. Na een paar miljoen jaar veranderde al de snelheid van de waterstoffusie in de kern van de ster met als gevolg dat de ster opzwol tot een rode superreus.

De onderzoekers denken dat de ster korte tijd veel heter is geweest en daarna opnieuw opzwol tot een rode superreus. VY Canis Majoris heeft mogelijk al de helft van zijn massa uitgestoten. In plaats van als een supernova te ontploffen zal de ster vermoedelijk simpelweg direct als een zwart gat ineenstorten.

Het onderzoek is gepubliceerd in de Astronomical Journal.

Artikel: Roberta M. Humphreys et al. 2021. The Mass-loss History of the Red Hypergiant VY CMa. AJ 161, 98;

Eerste publicatie: 6 maart 2021
Bron: Hubble Space Telescope/NASA/ESA