Astronomen hebben een zeldzame transformatie gedocumenteerd in een massieve ster, WOH G64, die zich op 163.000 lichtjaar afstand bevindt in de Grote Magelhaense Wolk. Deze ster, 1540 keer groter dan onze zon, is verschoven van een rode superreus naar een gele hyperreus – een verandering die vooraf kan gaan aan zijn gewelddadige dood als supernova of zelfs aan een directe ineenstorting tot een zwart gat. De studie biedt een ongekend inzicht in de laatste fasen van het leven van een ster en helpt bij het oplossen van al lang bestaande vragen over hoe massieve sterren sterven.
De ongebruikelijke evolutie van WOH G64
WOH G64 werd voor het eerst geïdentificeerd in de jaren zeventig als een rode superreus omringd door dicht stof. Waarnemingen in 2014 brachten echter een significante verandering aan het licht: de kleur van de ster veranderde en de oppervlaktetemperatuur nam toe. Dit duidde op een overgang naar een gele hyperreus, een stadium dat zowel zeldzaam als van korte duur is. De transformatie verliep soepel gedurende een jaar en tartte de verwachting dat dergelijke veranderingen doorgaans gewelddadig zijn.
‘Het lot van sterren met een initiële massa tussen de 23 en 30 zonsmassa nadat ze zijn geëvolueerd tot rode superreuzen is nog steeds onzeker’, legt Gonzalo Muñoz-Sanchez van de Nationale Sterrenwacht van Athene uit. “WOH G64 zou de oplossing voor deze vraag kunnen zijn.”
Waarom dit ertoe doet: het lot van enorme sterren
De dood van massieve sterren is een cruciaal proces in het universum. Deze gebeurtenissen zaaien ruimte met zware elementen die nodig zijn voor de vorming van nieuwe sterren en planeten. Niet alle massieve sterren volgen echter hetzelfde pad: sommige exploderen als supernova’s, terwijl andere direct instorten in zwarte gaten. Het begrijpen van deze verschillen is cruciaal voor het voorspellen van toekomstige gebeurtenissen en het interpreteren van waarnemingen van verre sterrenstelsels.
Gele hyperreuzen zijn uiterst zeldzaam omdat ze een korte overgangsfase vertegenwoordigen. Om deze transformatie te laten plaatsvinden, moet een ster zijn buitenste lagen verdrijven door een krachtige stellaire wind, waardoor de temperatuur stijgt. Alleen de helderste rode superreuzen kunnen de uitstroom sterk genoeg aandrijven om deze verschuiving teweeg te brengen.
Complicerende factoren: een binair systeem
WOH G64 voegt nog een extra laag complexiteit toe en maakt deel uit van een binair systeem, wat betekent dat het om een begeleidende ster draait. Dit introduceert de mogelijkheid dat interacties met zijn partner zijn evolutie kunnen beïnvloeden. De ster zou massa van zijn begeleider kunnen stelen, waardoor de waargenomen veranderingen kunnen worden veroorzaakt.
Het team heeft nog niet vastgesteld of de evolutie een gevolg is van interacties tussen WOH G64 en zijn dubbelstergenoot, of dat de metamorfose intrinsiek is aan de ster zelf.
Wat gebeurt er daarna?
Astronomen schatten dat WOH G64 relatief jong is, slechts 5 miljoen jaar oud, vergeleken met onze 4,6 miljard jaar oude zon. Zware sterren zijn snel door hun brandstof heen, dus het einde ervan is op kosmische tijdschaal nabij – waarschijnlijk binnen de komende honderd tot een paar duizend jaar.
Het lot van de ster is onzeker. Het kan exploderen in een supernova, samensmelten met zijn metgezel, of direct instorten in een zwart gat. Ongeacht de uitkomst bieden de waarnemingen van WOH G64 waardevolle inzichten in de doodsstrijd van massieve sterren.
“Een dergelijke gebeurtenis zou buitengewoon zijn; het blijft zeer onwaarschijnlijk dat dit tijdens ons leven zal gebeuren. Hoewel we er natuurlijk niet eens zeker van zijn dat deze ster als een supernova zal ontploffen.”
De voortdurende monitoring van WOH G64 zal van cruciaal belang zijn voor het begrijpen van de laatste fasen van de evolutie van sterren en voor het bevestigen van de specifieke mechanismen die deze dramatische transformaties aandrijven.
