Foto: UvA
wetenschap

Ontdekking zware sterren leidt UvA'ers naar genesis van heelal

Eva Hofman,
4 januari 2018 - 20:00

De Tarantulanevel, een stervormingsgebied dicht bij onze Melkweg, bevat meer zware sterren dan gedacht. Dat blijkt uit een internationaal onderzoek van 32 astronomen uit negen landen, waaronder Selma de Mink en Alex de Koter van de UvA. ‘We kunnen nu beter begrijpen hoe de kosmische geschiedenis van het heelal eruitziet.’

Tien jaar lang werkten wetenschappers van over de hele wereld samen aan een onderzoek naar zware sterren. Die zijn heel zeldzaam en daarom weten we er nog heel weinig van, legt UvA-onderzoeker Selma de Mink uit. Ze branden zo’n tienduizend tot een miljoen keer helderder dan de zon en zijn minstens vijftien keer zo zwaar, maar zijn daardoor ook veel sneller door hun brandstof heen. Daardoor leven ze maar een paar miljoen jaar. ‘Dat lijkt misschien veel,’ zegt De Mink. ‘Maar de zon brandt wel tien miljard jaar.’

 

Door het onderzoek naar zware sterren kunnen wetenschappers beter begrijpen hoe de kosmische geschiedenis van het heelal eruitziet, zegt De Mink. ‘Zware sterren zijn verantwoordelijk voor het maken van zuurstof, ijzer en andere zware elementen, maar hebben ook een belangrijke rol gespeeld in de vorming van structuren in het heelal,’ legt ze uit. Als een zware ster opbrandt, ontploft-ie. Bij de ontploffing ontstaat een zwart gat en komen deeltjes vrij, waaruit de wereld die wij kennen - ook mensen - is opgebouwd.

 

Selma de Mink

Chileense telescoop

De analyse van alle sterren in de nevel is een Europees-Amerikaans project. Vanuit de UvA werd het gecoördineerd door de groep van De Koter. Een recordaantal van ongeveer achthonderd sterren is apart geanalyseerd. Dat is een unicum: normaal analyseren onderzoekers het gezamenlijke licht van alle zware sterren. Daaruit leiden ze dan op een indirecte manier de verhouding tussen lichte en zware sterren af.

 

‘Nu komt alles samen,’ zegt De Mink, die sinds het begin betrokken was bij het onderzoek. Ze deed metingen, maar maakte ook computersimulaties om een coherent beeld te vormen van de implicaties van de ontdekking. ‘Voor dit onderzoek waren heel nauwkeurige metingen nodig op basis van waarnemingen met de “Very Large Telescope” in Chili. Bijna tien jaar lang hebben we hier keihard aan gewerkt, en zo’n dertig artikelen gepubliceerd.’

 

Tot hun verrassing vonden ze veel meer zware sterren dan verwacht. ‘30 procent meer dan voorspeld door de klassieke Initial mass function,’ vertelt De Mink. ‘Dat is een formule die al sinds 1955 door sterrenkundigen wordt gebruikt.’

 

Eerste sterren aller tijden

De onderzoekers hopen de telescoop nu te mogen gebruiken om onderzoek te doen naar zware sterren in andere, kleinere sterrenstelsels. De Koter en de De Mink zouden graag de nabijgelegen Kleine Magelhaense Wolk onderzoeken. ‘De sterren daar zijn metaalarmer en lijken daardoor meer op de eerste sterren aller tijden. Bovendien: hoe minder metaal, hoe beter de sterren zijn in het maken van zwarte gaten,’ vertelt De Mink.