Blauwe superreuzen zijn de rock-and-roll-sterren van het universum. Het zijn massieve sterren die snel leven en jong sterven, waardoor ze zeldzaam en moeilijk te bestuderen zijn, zelfs met moderne telescopen.

Voordat ruimtetelescopen enkele blauwe superreuzen waren waargenomen, dus onze kennis van deze sterren was beperkt.

Vooraanstaand astrofysicus dr. Tamara Rogers, van de Universiteit van Newcastle, VK, en haar team hebben de afgelopen vijf jaar gewerkt aan het maken van simulaties van sterren zoals deze om te proberen te voorspellen wat het oppervlak doet lijken zoals het eruitziet.

Het interieur van sterren modelleren, het team voorspelde dat zwaartekrachtgolven, zoals die we in de oceaan zien, zou kunnen breken aan het oppervlak van sterren.

Er was ook een tweede type golf voorspeld. Deze coherente golven zijn vergelijkbaar met de seismische golven op aarde, die diep in de ster worden gegenereerd.

Nutsvoorzieningen, met behulp van gegevens verzameld door de NASA-ruimtetelescopen, een internationaal team van experts onder leiding van de KU Leuven in België, hebben de ster voor het eerst waargenomen en ontdekten dat bijna al deze ongrijpbare blauwe reuzen in feite glinsteren en rimpelen in helderheid vanwege de aanwezigheid van golven op hun oppervlak.

Als voorspeld, de golven ontstaan ​​in hun diepe binnenste en bieden spannende nieuwe perspectieven voor het bestuderen van deze sterren met behulp van asteroseismologie, een vergelijkbare techniek als hoe seismologen aardbevingen gebruiken om het binnenste van de aarde te bestuderen Natuurastronomie , de auteurs zeggen dat uit waarnemingen van deze golven, eigenschappen van de sterren die niet met andere astronomische technieken kunnen worden verkregen, kunnen nu worden bestudeerd.

Co-auteur Dr. Rogers, gevestigd in de School of Mathematics, Statistiek en natuurkunde aan de Universiteit van Newcastle, zei:

"Toen we voor het eerst met onze simulaties begonnen en voorspelden dat deze golven aan de oppervlakte zouden kunnen breken, dachten we niet dat het ooit mogelijk zou zijn om ze te observeren.

"In het hele universum, sterren zijn er in verschillende vormen, maten en kleuren. Sommige sterren lijken op onze zon en leven miljarden jaren rustig.

"Maar massieve sterren leven aanzienlijk korter en actiever voordat ze exploderen in wat een supernova wordt genoemd en hun materiaal de ruimte injagen.

"In lijn met onze voorspellingen, deze laatste waarnemingen hebben twee soorten golven bevestigd die ons verschillende informatie over de ster geven.

"Degenen die aan de oppervlakte breken, vergelijkbaar met de golven die breken op het strand, en de staande golf die maar doorgaat en vergelijkbaar is met de seismische golven op aarde. Hieruit kunnen we beginnen te begrijpen hoe de ster beweegt en roteert en de fysica en chemie van wat er gaande is in het diepe binnenste, inclusief de stellaire kern.

"Hoewel we deze golfpatronen voorspelden, tot nu toe was het alleen dat - een simulatie van wat er zou kunnen gebeuren. Om het echt te zien en te bewijzen is echt een ongelooflijk moment voor ons."

Twinkelen, fonkel kleine ster

Sinds het begin van de mensheid, de sterren aan de nachtelijke hemel spreken tot onze verbeelding. We zingen zelfs kinderliedjes voor kinderen die nadenken over de aard van sterren:"Twinkle, fonkel kleine ster, hoe ik me afvraag wat je bent".

Telescopen kunnen tot ver in het heelal tasten, maar astronomen hebben moeite om in de sterren te 'zien'. Het is pas sinds kort met moderne ruimtetelescopen dat astronomen zijn begonnen het binnenste van sterren te ontsluiten door te luisteren naar de symfonie van geluiden die ze voortbrengen.

De blauwe superreuzen, zijn de metaalfabrieken van het universum voordat ze als supernova ontploffen. Deze sterren produceren alle chemische elementen buiten helium in het periodiek systeem van Mendeljev, wiens 150-jarig jubileum dit jaar wordt gevierd.

Hoofdauteur Dr. Dominic Bowman van het KU Leuven Instituut voor Sterrenkunde, verklaart:

"Vóór de NASA Kepler/K2 en TESS ruimtetelescopen, er waren weinig blauwe superreuzen bekend die in helderheid variëren vanwege golven. Maar als je lang genoeg naar de helderheid van een individuele ster kijkt met een zeer gevoelige detector, je kunt in kaart brengen hoe het in de loop van de tijd verandert. In de asteroseismologie - de studie van golven in sterren - gebruiken we deze variaties om de fysische en chemische processen in de sterren te onderzoeken."

De ontdekking van golven in zoveel blauwe superreuzen was een Eureka-moment, zegt Boeman.

"De variabiliteit in deze sterren was er altijd al geweest, we hoefden alleen maar geduld te hebben en te wachten op moderne ruimtetelescopen om ze te observeren.

"Het is alsof de rock-'n-roll-sterren de hele tijd hebben opgetreden, maar nu pas de deuren van hun concertzaal openden vanwege NASA-ruimtemissies.

Daarom, het lijkt erop dat het kinderliedje gezongen voor kinderen, "Twinkelen, fonkel kleine ster, hoe vraag ik me af wat je bent" is niet zo ver verwijderd van de realiteit van de hedendaagse ruimtetelescoopobservaties.

"We gaan nu een gouden tijdperk van asteroseismologie van hete massieve sterren binnen dankzij moderne ruimtetelescopen. De ontdekking van deze golven in blauwe superreuzen stelt ons in staat om de voorlopers van supernova's vanuit een nieuw perspectief te bestuderen, " zegt dr. Bowman.