ESA's XMM-Newton heeft verrassende veranderingen opgemerkt in de krachtige gasstromen van twee massieve sterren, wat suggereert dat botsende stellaire winden zich niet gedragen zoals verwacht.

Massieve sterren – meerdere malen groter dan onze zon – leiden turbulente levens, hun nucleaire brandstof snel verbranden en grote hoeveelheden materiaal in hun omgeving gieten gedurende hun korte maar sprankelende leven.

Deze felle sterrenwinden kunnen in een maand het equivalent van de massa van de aarde vervoeren en met miljoenen kilometers per uur reizen. dus wanneer twee van dergelijke winden botsen, ontketenen ze enorme hoeveelheden energie.

De kosmische botsing verwarmt het gas tot miljoenen graden, waardoor het helder schijnt in röntgenstralen.

Normaal gesproken, botsende winden veranderen weinig omdat noch de sterren, noch hun banen. Echter, sommige massieve sterren gedragen zich dramatisch.

Dit is het geval met HD 5980, een paring van twee enorme sterren die elk 60 keer de massa van onze zon zijn en slechts ongeveer 100 miljoen kilometer van elkaar verwijderd zijn - dichterbij dan wij bij onze ster zijn.

Eén had een grote uitbarsting in 1994, doet denken aan de uitbarsting die Eta Carinae in de 19e eeuw gedurende ongeveer 18 jaar in de op een na helderste ster aan de hemel veranderde.

Hoewel het nu te laat is om de historische uitbarsting van Eta Carinae te bestuderen, astronomen hebben HD 5980 met röntgentelescopen waargenomen om het hete gas te bestuderen.

In 2007, Yaël Nazé van de Universiteit van Luik, België, en haar collega's ontdekten de botsing van winden van deze sterren met behulp van observaties gemaakt door ESA's XMM-Newton en NASA's Chandra röntgentelescopen tussen 2000 en 2005.

Toen keken ze er in 2016 nog eens naar met XMM-Newton.

"We verwachtten dat HD 5980 in de loop der jaren langzaam zou vervagen naarmate de uitbarstende ster weer normaal zou worden, maar tot onze verbazing deed het precies het tegenovergestelde, ' zegt Yaël.

Ze ontdekten dat het paar tweeënhalf keer helderder was dan een decennium eerder, en de röntgenstraling was zelfs nog energieker.

"Zoiets hadden we nog nooit gezien bij een wind-wind botsing."

Met minder uitgestoten materiaal maar meer uitgestraald licht, het was moeilijk uit te leggen wat er gebeurde.

Eindelijk, ze vonden een theoretische studie die een passend scenario biedt.

"Als stellaire winden botsen, het geschokte materiaal geeft veel röntgenstralen vrij. Echter, als de hete materie te veel licht uitstraalt, het koelt snel af, de schok wordt onstabiel en de röntgenstraling neemt af.

"Dit enigszins contra-intuïtieve proces is wat we dachten dat er gebeurde op het moment van onze eerste observaties, meer dan 10 jaar geleden. Maar tegen 2016, de schok was verminderd en de instabiliteit was afgenomen, waardoor de röntgenstraling uiteindelijk kan stijgen."

Dit zijn de eerste observaties die dit voorheen hypothetische scenario onderbouwen. De collega's van Yaël testen het nieuwe resultaat nu in meer detail door middel van computersimulaties.

"Unieke ontdekkingen zoals deze laten zien hoe XMM-Newton astronomen blijft voorzien van vers materiaal om ons begrip van de meest energetische processen in het heelal te verbeteren, " zegt Norbert Schartel, XMM-Newton projectwetenschapper bij ESA.