VY Canis Majoris is stervende en astronomen kijken toe

Driedimensionale modellen van astronomische objecten kunnen ongelooflijk complex zijn. Ze kunnen variëren van zwarte gaten waar zelfs licht niet uit kan ontsnappen tot de grootte van het heelal en alles daar tussenin. Maar niet ieder object heeft de aandacht gekregen dat nodig is om er een compleet model van te maken. Toch kunnen we officieel nog een zeer complex model aan onze lijsten toevoegen. Astronomen van de universiteit van Arizona hebben een model ontwikkeld van VY Canis Majoris, een rode hyperreus die mogelijk de grootste ster in ons sterrenstelsel is. En ze gaan dat model gebruiken om te voorspellen hoe de ster zal sterven.

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.

Hoe rode hyperreuzen sterven is de laatste tijd onderwerp van discussie geweest. Aanvankelijk dachten astronomen dat ze gewoon explodeerden in een supernova, zoals zoveel andere sterren doen. Recentere gegevens laten echter een aanzienlijk gebrek aan supernova’s zien in vergelijking met de aantallen die zouden worden verwacht als rode hyperreuzen zelf op die manier zouden exploderen.

De gangbare theorie is nu dat ze meer kans hebben om in te storten in een zwart gat, dat veel moeilijker direct waar te nemen is dan de aanvankelijk gesuggereerde supernova’s. Het blijft onduidelijk wat precies de kenmerken zijn van de sterren die zouden evolueren tot zwarte gaten. En om erachter te komen zou het handig zijn om een model te hebben.

VY Canis Majoris versus onze Zon
Onze Zon vergeleken met VY Canis Majoris. De baan van de Aarde om de Zon is ook ingetekend.

Nu komt het team van de universiteit van Arizona om de hoek kijken. Ze kozen VY Canis Majoris uit als een uitstekeden stand-in voor het type rode hyperreuzen waar ze meer over wilden weten. De ster zelf is enorm, variërend van 10.000 AE tot 15.000 AE in grootte. Dit betekent dat de ster 10.000 tot 15.000 keer verder weg zou reiken dan de Aarde van de Zon verwijderd is. De ster zelf is ongeveer 3009 lichtjaar van ons verwijderd. Dit maakt VY Canis Majoris, die zich in het sterrenbeeld Grote Hond – Canis Major – bevindt, fascinerend voor waarnemers.

De enorme omvang en de nabijheid van ons zonnestelsel maken het een uitstekende observatie kandidaat. Met goede waarneemgegevens kunnen astronomen de adembenemende complexiteit zien van hoe het oppervlak van de ster er in werkelijkheid uitziet.

Een van de fundamentele processen tijdens de dood van een ster is het verlies van massa. Dit gebeurt meestal wanneer stof en gas gelijkmatig uit de fotosfeer van de ster worden geblazen. Op VY Canis Majoris zijn er echter enorme kenmerken die lijken op de coronale bogen van de Aarde maar dan een miljard keer massiever.

De onderzoekers gebruikten waarneemtijd van de ALMA-telescoop om radiosignalen te verzamelen van het materiaal dat als onderdeel van deze uitbarstingen de ruimte in wordt geblazen. Dat materiaal, inclusief zwaveldioxide, siliciumdioxide en natriumchloride, zou hen in staat stellen de snelheid te detecteren waarmee het beweegt, in plaats van alleen de statische aanwezigheid van andere ejecta, zoals stof. Om dit te doen moesten alle 48 schotels van ALMA op één lijn worden gebracht en meer dan een terabyte aan gegevens verzamelen om de juiste informatie te krijgen.

Het verwerken van al die gegevens kan een behoorlijke uitdaging zijn en de onderzoekers zijn er ook nog steeds mee bezig. Toch hadden ze voldoende informatie om hun bevindingen medio juni aan de American Astronomical Society te presenteren. Als ze nog meer gegevens hebben kunnen ze een nog beter model beschrijven van hoe een van de grootste sterren in ons sterrenstelsel eruitziet. En ooit, ver in de toekomst, krijgt dat model van wat er met een rode hyperreus zal gebeuren misschien een kans om getest te worden wanneer VY Canis Majoris eindelijk, officieel, sterft.

Bron: Watching the death of a rare giant star

Eerste publicatie: 28 juni 2022
Bron: universiteit van Arizona, UniverseToday