ster van de week

Wolf 359 – CN Leonis

CN Leonis – Wolf 359 is een zwakke rode dwerg die slechts 7,86 lichtjaar van de Aarde is verwijderd in de richting van het sterrenbeeld Leo – Leeuw. Het is een van de meest nabije sterren. CN Leonis heeft een schijnbare helderheid van magnitude 13,5 en is daarmee onzichtbaar voor het blote oog en kan alleen gezien worden met grotere telescopen. De ster heeft twee exoplaneten, Wolf 359 b en Wolf 359 c, die beide in 2019 zijn gevonden.

Type ster

Wolf 359 is een rode dwerg van spectraalklasse M6.5 Ve of dM6. De toevoeging “e” betekent dat er emissielijnen in het spectrum van de ster zichtbaar zijn.

Wolf 359 heeft een massa van 0,09 zonsmassa en is daarmee een van de sterren met de laagste massa die we kennen. De massa is net groot genoeg (0,08 zonsmassa) waarbij een ster voldoende massa heeft om een stabiele waterstoffusie in zijn kern in gang te houden. Objecten met een massa minder dan 0,08 zonsmassa worden bruine dwergen genoemd en ze zijn niet in staat om middels kernfusie waterstof om te zetten in helium.

Vanwege zijn Kleine format is Wolf 359 volledig convectief, wat betekent dat het helium dat in de kern van de ster wordt gegenereerd, naar het oppervlak wordt getransporteerd door massabeweging van plasma. Stellaire modellen suggereren dat alle rode dwergen met een massa van minder dan 0,35 zonsmassa volledig convectief zijn. Dit voorkomt de ophoping van helium in de stellaire kernen en verlengt de periode van kernfusie, waardoor rode dwergen met een lage massa biljoenen jaren hetzelfde spectraaltype en dezelfde helderheid kunnen behouden. Wolf 359 zal 8 biljoen jaar op de hoofdreeks blijven en waterstof in helium verbranden. Omdat de ster minder dan 0,25 zonsmassa heeft zal het nooit een rode reus worden.

Wolf 359 is de oranje ster in het midden.
Wolf 359 is de oranje ster in het midden. By Klaus Hohmann, Public Domain,

Wolf 359 heeft een straal van slechts 16% van die van de Zon en heeft een lichtsterkte van 0,0014 keer die van de Zon en een effectieve temperatuur van ongeveer 2800 Kelvin. Als de ster de Zon in het centrum van ons zonnestelsel zou vervangen zou hij slechts tien keer helderder lijken dan de Volle Maan.

De straal van 0,16 keer die van de Zon werd bepaald door een onderzoek uit 1990 waarin optische en infraroodfotometrie van rode en oranje dwergen, waaronder Wolf 359, werden gecombineerd. Het onderzoek leverde de classificatie M6.5e op.

Wolf 359 draait langzaam om zijn as, de berekende rotatiesnelheid bedraagt minder dan 3 km/s. Het is een relatief jonge ster met een geschatte leeftijd tussen 100 en 350 miljoen jaar.

Een in 2005 gepubliceerd onderzoek leidde voor de ster een leeftijd tussen 200 en 350 miljoen jaar af op basis van modellering van de spectrale energieverdeling ervan en op basis van de resultaten van een onderzoek uit 1993 waarin geen enkele lithiumlijn in het spectrum van Wolf 359 werd gedetecteerd. Lithium geeft aan dat het element moet zijn opgebruikt door de fusie in de kern van de ster en dat de ster minstens 100 miljoen jaar oud is. Het onderzoek uit 2005 leidde een leeftijd van 200 – 350 miljoen jaar en een massa van 0,1 – 0,09 zonsmassa af uit een gemeten effectieve temperatuur van 2800 Kelvin en een helderheid van -2,95 * die van de Zon.

In 2003 identificeerde een spectroscopisch onderzoek van rode en bruine dwergen prominente FeH (ijzerhydride), CrH (Chroomhydride), H2O (water), CH4 (methaan) en andere moleculaire banden in het spectrum van Wolf 395. Uit het onderzoek bleek ook dat er absorptielijnen van TiO (titaan(II)oxide) aanwezig waren.

Wolf 359 is een flare-ster, een variabele ster van het UV Ceti-type die over het hele spectrum een plotselinge toename in helderheid kan ondergaan. De uitbarstingen duren doorgaans enkele minuten. Ze worden veroorzaakt door magnetische activiteit in de atmosfeer van de ster. Wolf 359 heeft een relatief hoge flare-activiteit en de sterkte van het magnetische veld varieert met perioden van slechts zes uur. De flares zenden röntgenstraling en gammastraling uit. In 1995 onthulden waarnemingen met de Hubble Space Telescope 32 op flares lijkende gebeurtenissen gedurende een periode van 2 uur.

De meeste van deze gebeurtenissen waren micro-uitbarstingen. De meeste flare-sterren zijn zwakke rode dwergen. Andere bekende voorbeelden van deze klasse van variabele sterren in de buurt van de Zon zijn Proxima Centauri en de Ster van Barnard, de eerste en de vierde meest nabije sterren tot de Zon.

Planeten

Wolf 359 heeft twee kandidaat-planeten, deze zijn beide in 2019 gevonden met behulp van de radiale snelheidsmethode. Geen van de beide planeten draait in de bewoonbare zone om de ster. Die bewoonbare zone bevindt zich tussen 0,024 en 0,052 Astronomische Eenheden. Wolf 359 c is te dicht bij de ster om leven te kunnen herbergen en Wolf 359 b bevindt zich te ver weg.

De bewoonbare zone van een ster wordt gedefinieerd als het bereik van banen vanaf de gastster waar vloeibaar water aan het oppervlak van een planeet kan voorkomen. Als een planeet te dichtbij is, is het te warm om water in vloeibare toestand te houden en als de planeet te ver weg is, is het koud en bevriest al het water.

De twee planeten werden gevonden tijdens een onderzoek onder 426 nabijgelegen rode dwergen, waaruit bleek dat er 118 kandidaat-exoplaneten rond deze sterren draaien, waaronder een koele super-Neptunus en een hete super-Aarde die rond Wolf 359 draait. Het onderzoek concludeerde dat rode dwergen gemiddeld minstens 2,39 planeten hebben.

Wolf 359 b heeft een massa van ongeveer 43,9 aardmassa’s en draait in een baan om Wolf 359 met een periode van 2938 dagen op een afstand van 1,845 Astronomische Eenheden.

Wolf 359 c is minder massief en bevindt zich veel dichter bij zijn gastster. De exoplaneet heeft een massa van 3,8 aardmassa’s en draait rond de ster op een afstand van 0,018 Astronomische Eenheden met een periode van 2,6869 dagen.

Wetenswaardigheden

Wolf 359 is de vijfde meest nabije ster tot de Zon, dit na Proxima Centauri, Toliman en Rigil Kentaurus in het Alpha Centauri-systeem, en de rode dwerg Gliese 699, beter bekend als de Ster van Barnard. De bruine dwergen Luhman 16 en WISE 0855-0714 zijn ook dichterbij. Wolf 359 is dichter bij ons dan onze helderdere buren Sirius. Procyon en Epsilon Eridani.

De meest nabije sterrentot de Zon (binnen 9 lichtjaar)..
De meest nabije sterren tot de Zon (binnen 9 lichtjaar). Credit: By Nsae Comp – Own work, CC BY-SA 4.0, Link

De dichtstbijzijnde buur van Wolf 359 is Ross 128, een rode dwerg in de buurt van Bèta Virginis – Zavijava in het sterrenbeeld Virgo – Maagd. Hoewel ze niet dichtbij aan de hemel zouden staan, als ze met het blote oog zichtbaar zouden zijn, zijn de twee rode dwergen slechts 3,79 lichtjaar van elkaar verwijderd, wat minder is dan de afstand tussen de Zon en Proxima Centauri (4,25 lichtjaar). Ross 128 bevindt zich op 11,01 lichtjaar van de Zon. Net als Wolf 359 is de ster als een flare-ster geclassificeerd.

Wolf 359 is met een afstand van 4,1 lichtjaar ook de naaste buur van Lalande 21185 in het sterrenbeeld Grote Beer – Ursa Major. Lalande 21185 is de helderste rode dwerg aan de noordelijke hemel, maar met een schijnbare helderheid van magnitude 7,52 nog steeds onzichtbaar voor het blote oog. Gelegen op een afstand van 8,31 lichtjaar van de Zon is het ook een van onze dichtstbijzijnde buren. Wolf 359 staat dicht bij andere sterren in de buurt van de Zon, waaronder Sirius (9 lichtjaar), Procyon (8,6 lichtjaar), Ster van Luyten (9,8 lichtjaar), Wolf 424 AB (7,3 lichtjaar), Proxima Centauri (8,2 lichtjaar en Alpha Centauri AB (8,3 lichtjaar).

De parallax van Wolf 359 werd voor het eerst bepaald in 1928 vanaf de Mount Wilson sterrenwacht en gerapporteerd als 0,407 ± 0,009 boogseconden. Dankzij deze meting konden astronomen de afstand tot de ster schatten.

Wolf 359 kwam 13.850 jaar geleden het dichtst bij de Zon, toen hij binnen een straal van 7,329 lichtjaar kwam. Hij beweegt zich nu van de Zon af en wel met een snelheid van 19 km/s.

Wolf 359 heeft een eigenbeweging van 4,696 boogseconden per jaar. Zijn snelheid in de ruimte geeft aan dat het een ster uit de oude schijf is. Zijn baan door de Melkweg zal hem binnen een straal van 20.500 lichtjaar van het Galactische Centrum brengen en op een grootste afstand van 28.000 lichtjaar.

Wolf 359 was de eerste andere ster dan de Zon waarbij de emissielijnen van zijn stellaire corona werden waargenomen met een telescoop op de grond. In 2001 rapporteerden astronomen die de waarnemingen uitvoerden de detectie van sterk geïoniseerd ijzer (Fe XIII) in de corona van Wolf 359, wat een indicator is voor koel coronaal plasma.

Wolf 359 was de zwakste ster met de laagste massa die bekend was tot 1944, toen de ster van Biesbroeck (VB 10) werd gevonden door de Belgisch-Amerikaanse astronoom George van Biesbroeck. VB10 in het sterrenbeeld Aquila – Arend, heeft een massa van ongeveer 0,075 zonsmassa en heeft een lichtsterkte van 0,0004 keer die van de Zon. Net als Wolf 359 is het een rode dwerg die geclassificeerd is als een UV Ceti-veranderlijke. VB 10 is 18,72 lichtjaar van de Zon verwijderd.

Net als andere nabijgelegen sterren wordt Wolf 359 vaak gebruikt in fictiewerken. Opmerkelijke toepassingen in de literatuur zijn onder meer de romans The Space Pioneers (1953) van Carey Rockwell, Captive Universe (1969) van Harry Harrison, Terry Pratchett’s The Dark Side of the Sun (1976), Jack McDevitt’s Chindi (2002) en John Ringo’s There Will Be Dragons (2003) en de Troy Rising (2010-2011) trilogie en de korte verhalen “Proposal” (1952) van L. Sprague de Camp, “The Outcasts” (1958) van George H. Smith en “Who’s Afraid of Wolf 359?” (2008) van Ken MacLeod.

In film en televisie werd Wolf 359 gedenkwaardig gebruikt in Star Trek: The Next Generation en Star Trek: Deep Space Nine als locatie van een strijd tussen de Federatie en de Borg, en in de aflevering “Wolf 359”(1964) van The Outer Limits.

Naamgeving

Wolf 359 heeft een eigennaam en is alleen bekend onder verschillende catalogusaanduidingen, waaronder Wolf 359, Gliese 406 en CN Leonis.

De aanduiding Wolf 359 komt uit een catalogus van sterren met hoge eigenbewegingen uit 1919, gepubliceerd door de Duitse astronoom Max Wolf, die in 1917 als eerste de eigenbeweging van de ster bepaalde. Hij vermeldde de ster als nummer 259 in zijn catalogus en de benaming werd op grote schaal gebruikt.

Na de eerste detective van een zonnevlam van de ster in 1969, die leidde tot zijn classificatie als flare-ster, kreeg Wolf 359 de variabele steraanduiding CN Leonis.

De aanduiding Gliese 406 komt uit de Gliese Catalogue of Near Stars, in 1957 uitgegeven door de Duitse astronoom  Wilhelm Gliese. De catalogus bevat 915 bekende sterren in de buurt van de Zon, binnen een straal van 20 parsec (65 lichtjaar van de Zon.

Locatie

Wolf 359 bevindt zich nabij de ecliptica, ten zuiden van de denkbeeldige lijn die de heldere Regulus en Denebola in de Leeuw verbindt. Met een schijnbare magnitude van 13,5 is de ster niet met een verrekijker te zien. De ster kan alleen worden waargenomen met grotere telescopen.

Sterrenbeeld

Wolf 359 bevindt zich in het sterrenbeeld Leo – Leeuw. Met een oppervlakte van 947 vierkante graden is de Leeuw het vijfde grootste noordelijke sterrenbeeld en het twaalfde grootste van alle 88 sterrenbeelden. Het sterrenbeeld is gemakkelijk herkenbaar aan het sikkel-asterisme dat de manen en de schouders van de leeuw omlijnt.

Leeuw is een van de 48 Griekse sterrenbeelden die in de 2de eeuw na Christus door de Griekse astronoom Claudius Ptolemeus werden gecatalogiseerd. Het sterrenbeeld vertegenwoordigt de Nemeaanse leeuw, een Grieks mythisch monster dat aan zijn einde kwam door toedoen van Hercules als onderdeel van de Twaalf Opdrachten van de held.

Leo - IAU-kaart
IAU-kaart van het sterrenbeeld Leo – Leeuw

Leo is een van de verschillende sterrenbeelden die lijken op de dieren die ze vertegenwoordigen. De helderste ster van het sterrenbeeld, Regulus, markeert het hart van de hemelse leeuw, de sterren van de sikkel omlijnen de manen, Zosma en Chertan de romp en Denebola de staart.

Opmerkelijke sterren in het sterrenbeeld zijn onder andere Regulus – Alpha Leonis, de 21ste helderste ster aan de hemel, Algieba – Gamma Leonis, een dubbelstersysteem bestaande uit twee reuzen, de witte reus Adhafera – Zeta Leonis, de koolstofster CW Leonis, de witte superreus Eta Leonis, Icarus, een van de meest verre bekende sterren, en de Ster van Caffau, een van de oudste bekende sterren in de Melkweg, met een geschatte leeftijd van 13 miljard jaar.

Leo – Leeuw is ook bekend om zijn verschillende heldere sterrenstelsels. Dit zijn o.a. Messier 65, Messier 66 en NGC 3628 in de Leo Triplet en Messier 95, Messier 96 en Messier 105 in de Leo I-groep. Andere relatief heldere sterrenstelsels zijn  o.a. het elliptische sterrenstelsel NGC 3842, het helderste lid van de Leo cluster van sterrenstelsels en het interactieve paar NGC 326 en NGC 3227.

De beste tijd van het jaar om de sterren en deepsky-objecten in Leeuw te bekijken zijn de lentemaanden wanneer het sterrenbeeld prominent aan de avondhemel staat. Het hele sterrenbeeld is zichtbaar vanaf locaties tussen 90° N en 65° Z.

De 10 helderste sterren in Leo – Leeuw zijn Regulus – Alpha Leonis, mag. 1,40, Algieba – Gamma Leonis, mag. 2,08, Denebola – Beta Leonis, mag. 2,11, Zosma – Delta Leonis, mag. 2,56, Epsilon Leonis mag. 2,98, Chertan – Theta Leonis, mag. 3.32, Adhafera – Zeta Leonis, mag. 3,33, Eta Leonis mag. 3.49, Subra – Omicron Leonis, mag. 3,52, en Rho Leonis mag. 3,9.

Wolf 359 – CN Leonis

SpectraalklasseM6.5 Ve of dM6
Variable typeUV Ceti
Schijnbare helderheid (magnitude)13,54
Absolute helderheid (magnitude)16,65
Afstand (lichtjaar – parsec)7,86 – 2,409
Radiale snelheid (km/s)19,32
Massa (zon)0,09
Lichtsterkte (zon)0,00002
Straal (zon)0,16
Temperatuur )Kelvin)2800
Leeftijd (miljoen jaar)100 – 350
Rotatiesnelheid (km/s)< 3,0
SterrenbeeldLeo – Leeuw
Namen en aanduidingenWolf 359
CN Leonis
GJ 406

Eerste publicatie: 3 april 2024
Bron: Wikipedia, starfacts & anderen