Wetenschap
Een artistiek concept van een stofgordel rond een heldere ster. Bewijs voor zo'n ring van puin met een in de tijd variabele samenstelling werd gevonden rond een zwakke witte dwergster, vooraanstaande wetenschappers stellen voor dat botsingen en agglomeraties tussen schijfcomponenten kunnen leiden tot het oplichten en dimmen van het sterrenlicht zoals waargenomen. Credit:NASA's Spitzer Space Telescope en het Herschel Space Observatory van de European Space Agency
Stellaire variabiliteit biedt al lang inzicht in de fysieke eigenschappen van sterren. De ster Mira (Omicron Ceti), bijvoorbeeld, werd in 1596 zo genoemd door Nederlandse astronomen die verbaasd waren over de wonderbaarlijke helderheid ervan vanwege wat we nu weten te wijten aan periodieke veranderingen in grootte en temperatuur. Veel minder dramatische variabiliteit kan ook worden veroorzaakt wanneer een ster een schijf van stof heeft die af en toe een deel van zijn licht blokkeert, zoals gezien vanaf de aarde. Kleinere en zwakkere sterren zijn doorgaans onbereikbaar voor variabiliteitsstudies, maar soms kunnen hun schijven (als ze die hebben) genoeg puin genereren om waarneembare veranderingen in het sterrenlicht te beïnvloeden.
Voor astronomen die geïnteresseerd zijn in hoe planeten werden gevormd uit stofschijven rond allerlei soorten sterren, deze kleinere systemen hebben het potentieel om het grotere beeld van planeetvorming en evolutie te beperken, vooral als ze een dramatische gebeurtenis of belangrijke evolutionaire fase aangeven, zoals de fase van het late zware bombardement van ons zonnestelsel. Er zijn al enkele veranderingen in exoplanetaire schijven opgemerkt. kometen, bijvoorbeeld, waarvan bekend is dat ze in een handvol systemen aanwezig zijn door variaties in de optische en ultraviolette spectra van de sterren en door onregelmatige stellaire verduistering.
Een witte dwergster is het evolutionaire eindproduct van sterren zoals onze zon die, over nog eens zeven miljard jaar of zo, niet langer in staat zal zijn om zijn nucleaire brandstof te blijven verbranden. Met nog maar ongeveer de helft van zijn massa over, het zal krimpen tot een fractie van zijn straal en een witte dwerg worden. Witte dwergsterren komen veel voor, de meest bekende is de metgezel van de helderste ster aan de hemel, Sirius. CfA-astronoom Scott Kenyon maakte deel uit van een team dat al 11,2 jaar de witte dwergster GD56 bestudeert. en heeft zijn licht zien stijgen en dalen met ongeveer 20% in overeenstemming met stofproductie of uitputting van zijn schijf.
Het team gebruikte de IRAC-camera op Spitzer, de WISE-missie, en grondobservaties van de UKIRT- en Keck-telescopen om deze fluctuaties te karakteriseren. Ze ontdekten dat er geen verandering was in de kleur van het licht, wat inhoudt dat al het stof dat werd vernietigd of gecreëerd, ongeveer dezelfde temperatuur had, en bevond zich dus waarschijnlijk op ongeveer dezelfde afstand van de ster. De wetenschappers veronderstellen dat zwaartekracht of botsingsslijpen tussen deeltjes in de schijf verantwoordelijk is voor de afname of toename, respectievelijk, in het stoffige gebied van de schijf en dus in de variërende verduistering.
Het is bekend dat dit soort schijfactiviteiten gebruikelijk is in schijven rond jonge sterren, maar waren onverwacht veel oudere sterren zoals deze witte dwerg. De auteurs besluiten door op te merken dat actieve verwerking van stof zoals dat hier plaatsvindt, ertoe kan leiden dat materiaal op de ster valt en wordt gedetecteerd in verhoogde elementabundanties in de stellaire spectra.
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com