De zon mag dan wel het zwaarste object in het zonnestelsel zijn – hij bevat 99,8 procent van de massa van het hele stelsel – maar op stellaire schaal is hij eigenlijk maar middelmatig. Ongeveer de helft van alle bekende sterren is zwaarder; ongeveer de helft heeft minder massa. De zwaarste ster aan de hemel is R136a1, een ster die meer dan 300 keer zo zwaar is als onze zon. En hij is niet de enige die de dominante ster van de aarde in het niet doet vallen.
Zwaar geboren
RMC 136a1, meestal afgekort als R136a1, ligt ongeveer 163.000 lichtjaar van de aarde in de Tarantulanevel. Deze massieve ster ligt buiten ons melkwegstelsel; hij maakt deel uit van de Grote Magelhaense Wolk, een van de satellietstelsels van de Melkweg.
Astronomen die werkten bij het Radcliffe Observatory in Zuid-Afrika identificeerden in 1960 voor het eerst een sterrenhoop en noemden hem RMC 136. Toen de Hubble-ruimtetelescoop het systeem onderzocht, ontdekte hij dat de sterrenhoop uit meer dan 200 extreem heldere sterren bestond; de zwaarste ster kreeg de naam RMC 136a1.
R136a1 heeft een geschatte massa van 315 zonsmassa’s, waarbij een zonsmassa gelijk is aan de massa van de zon. (Zijn massa werd bij ontdekking geschat op 265 zonsmassa’s, maar verdere waarnemingen in 2016 met NASA’s Hubble-ruimtetelescoop verfijnden de oorspronkelijke metingen). Hoewel dit het de meest massieve bekende ster maakt, was het ooit nog groter.
“In tegenstelling tot mensen, worden deze sterren zwaar geboren en verliezen ze gewicht naarmate ze ouder worden,” vertelde Paul Crowther, een onderzoeker aan de Universiteit van Sheffield in Engeland, Space.com in 2010. “Omdat hij iets meer dan een miljoen jaar oud is, is de meest extreme ster R136a1 al ‘op middelbare leeftijd’ en heeft hij een intensief gewichtsverliesprogramma ondergaan.”
Hoewel R136a1 de massiefste bekende ster is, is hij niet de grootste, want hij heeft slechts een straal van ongeveer 30 maal de straal van onze zon. De grootste bekende ster is UY Scuti, een hyperreus met een straal die ongeveer 1.700 maal zo groot is als de zon. Zijn massa is echter slechts 30 maal die van onze dichtstbijzijnde ster.
Als R136a1 met de zon van plaats zou verwisselen, zou hij onze dichtstbijzijnde ster evenzeer overschaduwen als de zon momenteel de maan overschaduwt. Zijn krachtige straling zou ernstige gevolgen hebben voor de Aarde.
“Zijn grote massa zou de lengte van het aardse jaar tot drie weken reduceren, en het zou de Aarde in ongelooflijk intense ultraviolette straling doen baden, waardoor leven op onze planeet onmogelijk zou worden,” zei Raphael Hirschi, een lid van het onderzoeksteam van de Keele University in Engeland.
Het sterrenstelsel vormgeven
R136a1 is een Wolf-Rayet ster, een zeldzame klasse van massieve sterren met prominente tekenen van geïoniseerd helium en koolstof of stikstof. Terwijl sterren als de zon voornamelijk uit waterstof en helium bestaan, dragen Wolf-Rayet sterren grote hoeveelheden andere zware elementen.
Deze sterren schijnen helder, met oppervlaktetemperaturen die variëren van 53.000 tot 340.000 graden Fahrenheit (30.000 tot 200.000 graden Celsius). Daarentegen bereikt het oppervlak van de zon slechts 10.000 graden Fahrenheit (5.500 graden Celsius).
Massieve sterren zoals R136a1 kunnen diepgaande effecten hebben op hun omgeving. Hun hoge stralingsdruk zou krachtige stellaire winden aandrijven. De winden kunnen ongeveer 10 zonsmassa’s materiaal per miljoen jaar verspreiden met snelheden tot 3.000 kilometer per seconde.
Wolf-Rayetsterren hebben een veel korter leven dan de ruwweg 10 miljard jaar durende levensduur van de zon, slechts ongeveer 5 miljoen jaar. Wetenschappers kennen iets meer dan 200 Wolf-Rayet sterren in het melkwegstelsel, maar de Melkweg bevat er naar schatting wel 2000, waarvan de meeste door stof verborgen worden. Ruwweg de helft van de Wolf-Rayet sterren zouden begeleiders hebben, hetzij een andere massieve ster, een zwart gat of een neutronenster.
Massieve sterren exploderen als supernova’s die hun melkwegstelsels kunnen zaaien met zware elementen. Terwijl het heelal ooit gevuld was met waterstof en helium, zijn sterren de fabrieken die deze lichte elementen omzetten in bijna elk ander element. Wanneer zware sterren een explosieve dood sterven, blazen ze dat materiaal weg, waar het door andere sterren wordt verzameld en tot planeten gevormd.
Massieve sterren zijn ook verantwoordelijk voor neutronensterren. Nadat een Wolf-Rayet ster is geëxplodeerd, kan deze een dichte neutronenster kern achterlaten. Botsingen tussen neutronensterren worden verondersteld een bron van zwaartekrachtsgolven te zijn.
Andere massieve sterren
R136a1 is de massiefste bekende ster in het universum, maar het is verre van uniek. Een 2018-studie van de Tarantulanevel, ook wel 30 Doradus of 30 Dor genoemd, onthulde dat R136a1 niet alleen is; de nevel herbergt verschillende andere sterren met de grootste massa’s tot nu toe gedetecteerd. Tijdens de jacht op sterren met een massa van meer dan 30 zonsmassa’s, vonden onderzoekers een schat aan veel grotere sterren.
“Toen we ons realiseerden dat 30 Dor veel meer massieve sterren herbergt dan eerder gedacht, waren we verbijsterd en dachten we dat we iets verkeerd deden,” vertelde Fabien Schneider, een astronoom aan de Universiteit van Oxford in Engeland, aan Space.com. “Ik zou zeggen dat dit tot op zekere hoogte een toevallige vondst was, terwijl we ons op andere vragen richtten.”
Schneider en zijn collega’s gebruikten de Very Large Telescope van de European Southern Observatory in Chili om de massa’s en leeftijden van ongeveer 800 massieve sterren in de Tarantula Nevel te analyseren. Ze vonden ongeveer 30 procent meer sterren met een massa van meer dan 30 keer die van de zon dan verwacht, en ongeveer 70 procent meer sterren boven de 60 zonsmassa’s dan verwacht.
“In het verleden is gesuggereerd dat sterren boven de 150 zonsmassa’s zich niet kunnen vormen,” zei Schneider. Maar in het licht van de nieuwe studie, “lijkt het waarschijnlijk dat sterren tot 200 tot 300 zonsmassa’s zich wel degelijk kunnen vormen.”
Enkele van de andere meest massieve sterren zijn:
- R136c: 230 zonsmassa’s
- BAT99-98: 226 zonsmassa’s
- R136a2: 195 zonsmassa’s
- Melnick 42: 189 zonsmassa’s
- R136a3: 180 zonsmassa’s
- Melnick 34: 179 zonsmassa’s
Al deze sterren liggen in de Tarantulanevel in de Grote Magelhaense Wolk.
R136a1 is nog steeds recordhouder sinds zijn ontdekking, en kan nog wel enige tijd aan de top blijven.
“Vanwege de zeldzaamheid van deze monsters, denk ik dat het onwaarschijnlijk is dat dit nieuwe record snel zal worden gebroken,” zei Crowther.
De massiefste ster in de Melkweg
De meeste van de massiefste sterren die tot nu toe bekend zijn, bevinden zich in de Grote Magelhaense Wolk, een satellietstelsel van de Melkweg. De Melkweg heeft echter zijn eigen mededingers. De ster HD 15558-A weegt 152 zonsmassa’s. Het is een O-type reuzenster met een kleinere O-type begeleiderster. Zijn grote massa in vergelijking met zijn andere stellaire parameters hebben sommige onderzoekers ertoe gebracht te speculeren dat het in feite een dubbelster zou kunnen zijn, waardoor de hele verzameling een drievoudig stersysteem wordt.
De enorme ster draait om het melkwegstelsel in zijn Perseusarm in de open sterrenhoop IC 1805, die in het sterrenbeeld Cassiopeia ligt.
Als dat zo is, is de volgende grootste kanshebber op de Melkweg NGC 3603-B, ook bekend als HD 97950B. Net als R136a1, is NGC 3603-B een Wolf-Rayet ster. Hij maakt deel uit van de stervormingsregio NGC 3603, die in de Carina-spiraalarm van de Melkweg draait.
Volg Nola Taylor Redd op @NolaTRedd, Facebook of Google+. Volg ons op @Spacedotcom, Facebook of Google+.
Recent nieuws