De meeste sterren in het heelal zullen licht genoeg worden om omringende asteroïden in steeds kleinere fragmenten op te blazen met alleen hun licht, volgens een astronoom van de Universiteit van Warwick.

Elektromagnetische straling van sterren aan het einde van hun 'reuzentak'-fase - die slechts een paar miljoen jaar duurt voordat ze ineenstorten tot witte dwergen - zou sterk genoeg zijn om zelfs verre asteroïden met hoge snelheid te laten draaien totdat ze zichzelf steeds weer uit elkaar scheuren. Als resultaat, zelfs onze eigen asteroïdengordel zal over miljarden jaren gemakkelijk door onze zon worden verpulverd.

De nieuwe studie van de afdeling Natuurkunde van de Universiteit van Warwick, gepubliceerd in Maandelijkse mededelingen van de Royal Astronomical Society , analyseert het aantal opeenvolgende break-up events en hoe snel deze cascade optreedt.

De auteurs hebben geconcludeerd dat alle behalve de meest afgelegen of kleinste asteroïden in een systeem in een relatief korte tijd van een miljoen jaar zouden worden gedesintegreerd, puin achterlatend dat wetenschappers rond dode witte dwergsterren kunnen vinden en analyseren. Een deel van dit puin kan de vorm hebben van 'dubbele asteroïden' die om elkaar heen draaien terwijl ze om de zon draaien.

Nadat hoofdreekssterren zoals onze zon al hun waterstofbrandstof hebben verbrand, ze worden dan honderden keren groter tijdens een 'reuzentak'-fase en verhogen hun helderheid tienduizendvoudig, intense elektromagnetische straling afgeven. Als die expansie stopt, een ster werpt zijn buitenste lagen af, en laat een dichte kern achter die bekend staat als een witte dwerg.

De straling van de ster zal worden geabsorbeerd door ronddraaiende asteroïden, intern herverdeeld en vervolgens uitgezonden vanaf een andere locatie, het creëren van een onbalans. Deze onbalans creëert een torsie-effect dat de asteroïde heel geleidelijk laat draaien, uiteindelijk om de 2 uur met een volledige omwenteling te breken (de aarde heeft bijna 24 uur nodig om een ​​volledige omwenteling te voltooien). Dit effect staat bekend als het YORP-effect, vernoemd naar vier wetenschappers (Yarkovsky, O'Keefe, Radzievskii, Paddack) die meedacht over het concept.

Eventueel, dit koppel trekt de asteroïde uit elkaar in kleinere stukjes. Het proces herhaalt zich dan in verschillende fasen, net zoals hoe ze in het klassieke arcadespel 'Asteroids' na elke vernietigingsgebeurtenis uiteenvallen in kleinere en kleinere asteroïden. De wetenschappers hebben berekend dat er in de meeste gevallen meer dan tien splijtingsgebeurtenissen - of uiteenvallen - zullen zijn voordat de stukjes worden te klein om beïnvloed te worden.

Hoofdauteur Dr. Dimitri Veras, van de Astronomy and Astrophysics Group van de University of Warwick, zei:"Als een typische ster het stadium van de reuzentak bereikt, de helderheid bereikt een maximum tussen 1, 000 en 10, 000 keer de helderheid van onze zon. Dan trekt de ster heel snel samen tot een witte dwerg ter grootte van de aarde, waar de helderheid daalt tot niveaus onder die van onze zon. Vandaar, het YORP-effect is erg belangrijk tijdens de fase van de reuzentak, maar bijna onbestaande nadat de ster een witte dwerg is geworden.

"Voor één gigantische tak met zonnemassa - zoals onze zon zal worden - zullen zelfs exo-asteroïdengordel-analogen effectief worden vernietigd. Het YORP-effect in deze systemen is zeer gewelddadig en werkt snel, in de orde van een miljoen jaar. Niet alleen zal onze eigen asteroïdengordel worden vernietigd, maar het zal snel en gewelddadig gebeuren. En alleen vanwege het licht van onze zon."

De overblijfselen van deze asteroïden zullen uiteindelijk een puinschijf vormen rond de witte dwerg, en de schijf zal in de ster worden getrokken, "vervuilen." Deze vervuiling kan door astronomen vanaf de aarde worden gedetecteerd en geanalyseerd om de samenstelling ervan te bepalen.

Dr. Veras voegt toe:"Deze resultaten helpen bij het lokaliseren van puinvelden in planetaire systemen met gigantische takken en witte dwergen, wat cruciaal is om te bepalen hoe witte dwergen vervuild zijn. We moeten weten waar het puin is tegen de tijd dat de ster een witte dwerg wordt om te begrijpen hoe schijven worden gevormd. Dus het YORP-effect biedt een belangrijke context om te bepalen waar dat puin vandaan zou komen."

Wanneer onze zon sterft en over ongeveer 6 miljard jaar geen brandstof meer heeft, zal ook zij haar buitenste lagen afwerpen en ineenstorten tot een witte dwerg. Naarmate zijn helderheid toeneemt, zal het onze asteroïdengordel bombarderen met steeds intensere straling, de asteroïden onderwerpen aan het YORP-effect en ze in steeds kleinere stukjes breken, net als in een spelletje 'Asteroids'.

De meeste asteroïden zijn zogenaamde 'puinhopen' - een verzameling stenen die losjes bij elkaar worden gehouden - wat betekent dat ze weinig interne sterkte hebben. Echter, kleinere asteroïden hebben een grotere interne sterkte, en hoewel dit effect grotere objecten vrij snel afbreekt, het puin zal plateau op objecten met een diameter van ongeveer 1-100 meter. Zodra de fase van de 'reuzentak' begint, gaat het proces onverminderd door totdat dit plateau is bereikt.

Het effect neemt af met toenemende afstand tot de ster en met toenemende interne sterkte van de asteroïde. Het YORP-effect kan asteroïden op honderden AU (astronomische eenheden) breken, veel verder weg dan waar Neptunus of Pluto zich bevindt.

Echter, het YORP-effect heeft alleen invloed op asteroïden. Objecten die groter zijn dan Pluto zullen waarschijnlijk aan dit lot ontsnappen vanwege hun grootte en interne sterkte - tenzij ze worden afgebroken door een ander proces, zoals een botsing met een andere planeet.

"Post-hoofdsequentie puin van rotatie-geïnduceerde YORP uiteenvallen van kleine lichamen II:meerdere splijtingen, interne sterke punten en binaire productie" is gepubliceerd in Maandelijkse mededelingen van de Royal Astronomical Society .