Astronomen getuige van de vroege ontwikkeling van een jonge, zware ster
Een tweetal opnamen van een jonge, zware ster met een tussenpoos van 18 jaar heeft gedetailleerde, realtime informatie opgeleverd over de vorming en ontwikkeling van dit type sterren. De compacte bolvormige schil van heet gas rond de ster bleek in 18 jaar tijd te zijn geëvolueerd tot een langgerekte wolk. De resultaten verschijnen op vrijdag 3 april in Science.
Een internationaal onderzoeksteam met astronomen uit Mexico, Nederland, Zweden, Spanje, Zuid-Korea en Japan gebruikte de Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) in de VS en het Europees VLBI-netwerk van JIVE in Dwingeloo om de zware ster W75N(B)-VLA 2 op zo’n 4200 lichtjaar van de aarde te bestuderen. Ze vergeleken de VLA-opname uit 2014 met de eerdere VLA-opname uit 1996.
Heet gas
‘Wat we zien is opmerkelijk’, zegt teamleider Carlos Carrasco-Gonzalez van de Universiteit van Mexico. ‘De opname uit 1996 toont een compacte bron van heet, geïoniseerd gas dat uit de ster wordt geblazen, maar in de opname uit 2014 zien we dat er in de tussenliggende periode een langgerekte wolk is ontstaan.’
Coauteur Huib van Langevelde (hoogleraar in Leiden en directeur van het Joint Institute for VLBI in Europe (JIVE)) ziet het resultaat als een uitgelezen kans om de ontwikkelingen rond deze jonge ster de komende jaren realtime en op de voet te blijven volgen in zijn ontwikkeling van de karakteristieke vorm van de straalstromen.
Magnetisch veld
Tot de nieuwe VLA-waarnemingen werd besloten nadat een team van astronomen onder leiding van Gabriele Surcis van JIVE voor het eerst de oriëntatie had gemeten van het magnetische veld van het stervormingsgebied waarin de zware, jonge ster zich bevindt met het Europese VLBI Netwerk (EVN). ‘We waren er getuige van dat het magnetische veld rond W75N(B)-VLA 2 een voorkeur ontwikkelde in de richting van het groteschaal-magnetisch veld in deze regio. Nu zien we dat ook de uitstroom dezelfde voorkeursrichting heeft, wat betekent dat magnetische krachten een belangrijke rol spelen in de vorming van deze ster’, zo licht Surcis toe.
Donut
De astronomen zien dat de jonge ster wordt gevormd in een dichte, gasrijke omgeving en wordt omgeven door een donut-achtige structuur. Het hete gas, dat zich aanvankelijk in een bolvormige schil in alle richting rond de ster ophoopt, botst later tegen deze ‘donut’ aan, die de snelheid van de jets afremt. Het gas dat de weg van de minste weerstand kiest, langs de polen van de ‘donut’, beweegt veel sneller en daardoor ontstaat de langgerekte vorm. Coauteur Ciriaco Goddi (Radboud Universiteit) benadrukt dat de waargenomen evolutie de modellen zeer nauwkeurig volgt. Over de evolutie van gemiddelde zonachtige sterren is veel meer bekend dan over de vorming van zware sterren zoals de acht zonsmassa’s wegende W75N(B)-VLA 2. Surcis: ‘Het is fantastisch dat we zo’n exemplaar nu kunnen volgen en bestuderen hoe de ster verandert over de tijd. We gaan hem de komende tijd monitoren met het VLBI-netwerk en met andere telescopen.’
Over VLBI en e-VLBI
VLBI is een astronomische methode waarbij meerdere radiotelescopen op grote onderlinge afstand tegelijkertijd hetzelfde stukje hemel waarnemen. De data van elke telescoop worden naar een centrale ‘correlator’ (supercomputer) gestuurd om afbeeldingen te maken met een hogere resolutie dan de beste optische telescopen opleveren. De sterrenkundigen van JIVE ontdekten met VLBI de verandering in het magneetveld rondom W75N(B)-VLA2.
Over JIVE
Het Joint Institute for VLBI in Europe (JIVE) is een wetenschappelijke stichting met een mandaat om de waarnemingen van het European VLBI Network (EVN, www.evlbi.org) te ondersteunen. Voor dit doel onderhoudt, beheert en ontwikkelt JIVE de EVN-datacorrelator, een krachtige supercomputer die de signalen van radiotelescopen over de hele aarde combineert.