Astronomen van de European Southern Observatory hebben ontdekt dat de vreemde kenmerken van het HD 148937-sterrenstelsel, waaronder een magnetische ster en zijn jeugdige uiterlijk, werden veroorzaakt door de samensmelting van twee sterren in een groep van drie sterren. De gebeurtenis vormde ook de omringende nevel en leverde belangrijk bewijs voor de manier waarop massieve sterren hun magnetische velden creëren.

Deze afbeelding, gemaakt door de VLT Survey Telescope van de Paranal Observatory van de European Southern Observatory, toont de prachtige nevel NGC 6164/6165, ook wel bekend als het Drakenei. De nevel is een wolk van gas en stof rond een paar sterren genaamd HD 148937. In een nieuw onderzoek met gegevens van de European Southern Observatory (ESO) ontdekten astronomen dat de twee sterren ongebruikelijke verschillen vertonen: de ene lijkt veel jonger en is, in tegenstelling tot de andere, magnetisch. Bovendien is het centrum van de nevel veel jonger dan beide sterren en bestaat het uit gas dat doorgaans diep in sterren wordt aangetroffen in plaats van daarbuiten. Deze aanwijzingen zouden kunnen helpen het mysterie van het HD148937-systeem te ontrafelen – dat waarschijnlijk drie sterren bevatte totdat twee ervan botsten en samensmolten, waardoor een nieuwe, grotere magnetische ster ontstond. Deze gewelddadige gebeurtenis creëerde ook de spectaculaire nevel die nu de resterende sterren omringt. Bron: ESO/VPHAS+-team. Dankbetuiging: CASU Universiteit van de Chinese Academie van Wetenschappen

Astronomen stonden voor een verrassing toen ze een paar sterren observeerden in het centrum van een verbluffende wolk van gas en stof. Paren van sterren lijken meestal erg op elkaar, net als tweelingen, maar in HD 148937 lijkt de ene ster jonger en heeft, in tegenstelling tot de andere, magnetische eigenschappen. Uit nieuwe gegevens van de European Southern Observatory (ESO) blijkt dat er oorspronkelijk drie sterren in de Melkweg waren, totdat twee ervan met elkaar in botsing kwamen en samensmolten. Deze gewelddadige gebeurtenis creëerde de omringende wolken en veranderde voor altijd het lot van de Melkweg.

Abigail Frost is astronoom bij de European Southern Observatory (ESO) in Chili en de eerste auteur van de studie gepubliceerd in het tijdschrift Science. Het systeem, genaamd HD148937, bevindt zich in de richting van het sterrenbeeld Norma, ongeveer 3800 lichtjaar van de aarde. Het bestaat uit twee sterren die veel massiever zijn dan de zon, omgeven door prachtige nevels: wolken van gas en stof. ‘Het komt zeer zelden voor dat een nevel twee massieve sterren omringt, wat ons deed denken dat er iets cools aan de hand is in dit sterrenstelsel. Dit gevoel werd versterkt toen we naar de gegevens keken. Na gedetailleerde analyse konden we vaststellen dat de zwaardere ster veel jonger leek dan zijn metgezel, wat helemaal niet logisch was, aangezien ze zich tegelijkertijd hadden moeten vormen!’ zei Vorst. Het verschil in leeftijd – de ene ster lijkt minstens 1,5 miljoen jaar jonger te zijn dan de andere – suggereert dat er iets moet zijn dat de massievere ster verjongt.

Een ander stukje van de puzzel is de nevel rond de ster, bekend als NGC 6164/6165. Het is 7500 jaar oud, honderden keren jonger dan deze twee sterren. De nevel bevat ook grote hoeveelheden stikstof, koolstof en zuurstof. Dit is verrassend omdat deze elementen meestal diep in de sterren worden aangetroffen en niet daarbuiten; het is alsof een gewelddadige gebeurtenis hen heeft losgemaakt.

Om het mysterie te ontrafelen verzamelde het team negen jaar aan gegevens van de PIONIER- en GRAVITY-instrumenten van de Very Large Telescope Interferometer (VLTI) van de European Southern Observatory in de Atacama-woestijn in Chili. Ze gebruikten ook archiefgegevens van het FEROS-instrument van het La Silla Observatorium van de European Southern Observatory.

‘We denken dat het systeem oorspronkelijk minstens drie sterren had; twee van de sterren moesten op een bepaald punt in hun baan heel dicht bij elkaar staan, terwijl de andere ster veel verder weg was’, legt Hugues Sana uit, een professor aan de Universiteit van Leuven in België en de belangrijkste onderzoeker van de waarneming. ‘De twee binnenste sterren smolten op gewelddadige wijze samen om een ​​magnetische ster te vormen en stootten wat materiaal uit, waardoor de nevel ontstond. De verder weg gelegen ster vormde een nieuwe baan met de nieuw samengevoegde, nu magnetische ster, en vormde de dubbelster die we vandaag in het centrum van de nevel zien.’

"Ik had al in 2017 aan het fusiescenario gedacht, toen ik nevelwaarnemingen bestudeerde die waren verkregen door de Herschel-ruimtetelescoop van het European Space Agency", voegde co-auteur Laurent Mahy toe, nu senior onderzoeker bij de Koninklijke Sterrenwacht van België. ‘De ontdekking van de leeftijdsverschillen tussen de sterren suggereert dat dit scenario het meest plausibel is en alleen met nieuwe ESO-gegevens kon worden aangetoond.’

Deze situatie verklaart ook waarom één ster in dit sterrenstelsel magnetisch is en een andere ster niet - nog een bijzonder kenmerk van HD148937 ontdekt in de VLTI-gegevens.

Het zou ook kunnen helpen bij het oplossen van een al lang bestaand mysterie in de astronomie: hoe massieve sterren hun magnetische velden verkrijgen. Magnetische velden zijn een veelvoorkomend kenmerk van sterren met een lage massa, zoals de zon, en massievere sterren zijn niet in staat magnetische velden op dezelfde manier in stand te houden. Sommige massieve sterren hebben echter wel magnetisme.

Astronomen vermoeden al een tijdje dat massieve sterren magnetische velden produceren wanneer twee sterren samensmelten. Maar dit is de eerste keer dat onderzoekers direct bewijs hebben gevonden dat dit gebeurt. In het geval van HD148937 moet de fusie recentelijk hebben plaatsgevonden. ‘Magnetische velden in massieve sterren zullen naar verwachting niet erg lang duren vergeleken met de levensduur van de ster, dus het lijkt erop dat we deze zeldzame gebeurtenis hebben waargenomen kort nadat deze zich had voorgedaan,’ voegde Frost eraan toe. "

Samengesteld uit /ScitechDaily