Een illustratie die de grootte van een gigantische ster en zijn stoffige schijf vergelijkt met ons zonnestelsel. Afbeelding tegoed: NASA / JPL Klik om te vergroten
De Spitzer-ruimtetelescoop van NASA heeft twee enorme "hyperreuzen" -sterren geïdentificeerd die worden omcirkeld door monsterlijke schijven van wat planeetvormend stof zou kunnen zijn. De bevindingen verrasten astronomen omdat sterren zo groot als deze werden beschouwd als onherbergzaam voor planeten.
"Deze extreem zware sterren zijn enorm heet en helder en hebben zeer sterke winden, wat het moeilijk maakt om planeten te bouwen", zegt Joel Kastner van het Rochester Institute of Technology in New York. "Onze gegevens suggereren dat het planeetvormingsproces mogelijk sterker is dan eerder werd aangenomen, zelfs rond de meest massieve sterren die de natuur produceert."
Kastner is de eerste auteur van een paper die het onderzoek beschrijft in het nummer van 10 februari van Astrophysical Journal Letters.
Stoffige schijven rond sterren worden beschouwd als wegwijzers voor huidige of toekomstige planetaire systemen. Onze eigen zon draait om een dunne schijf van planetair puin, de Kuipergordel genaamd, die stof, kometen en grotere lichamen bevat die vergelijkbaar zijn met Pluto.
Vorig jaar meldden astronomen die Spitzer gebruikten dat ze een stofschijf rond een miniatuurster of bruine dwerg vonden met slechts acht duizendste van de massa van de zon (http://www.spitzer.caltech.edu/Media/happenings/20051129/ ). Schijven zijn ook eerder gezien rond sterren die vijf keer zo zwaar waren als de zon.
De nieuwe Spitzer-resultaten breiden het assortiment van sterren die sportschijven uit tot de "extra grote" uit. De infraroodtelescoop detecteerde enorme hoeveelheden stof rond twee positief dikke sterren, R 66 en R 126, gelegen in het dichtstbijzijnde naburige melkwegstelsel, de Grote Magelhaense Wolk. Deze gloeiend hete sterren worden hyperreuzen genoemd en zijn verouderde afstammelingen van de meest massieve klasse van sterren, die 'O'-sterren worden genoemd. Ze zijn respectievelijk 30 en 70 keer de massa van de zon. Als een hyperreus zich zou bevinden op de positie van de zon in ons zonnestelsel, zouden alle binnenplaneten, inclusief de aarde, comfortabel binnen zijn omtrek passen.
Astronomen schatten dat de schijven van de sterren ook opgeblazen zijn en zich helemaal naar een baan verspreiden die ongeveer 60 keer verder weg is dan die van Pluto rond de zon. De schijven zijn waarschijnlijk geladen met ongeveer tien keer zoveel massa als in de Kuipergordel. Kastner en zijn collega's zeggen dat deze stoffige structuren de eerste of laatste stappen van het planeetvormingsproces kunnen zijn. Als dat laatste het geval is, kunnen de schijven worden beschouwd als vergrote versies van onze Kuipergordel.
"Deze schijven kunnen goed bevolkt zijn met kometen en andere grotere lichamen die planetesimalen worden genoemd", zei Kastner. 'Ze kunnen worden gezien als Kuipergordels op steroïden.'
Spitzer ontdekte de schijven tijdens een onderzoek onder 60 heldere sterren waarvan men dacht dat ze in bolvormige stofcocons waren gewikkeld. Volgens Kastner staken R 66 en R 126 'uit als pijnlijke duimen' omdat hun lichte signaturen of spectra de aanwezigheid van afgeplatte schijven aanduidden. Hij en zijn team geloven dat deze schijven rond de hyperreuzen draaien, maar ze zeggen dat het mogelijk is dat de gigantische schijven om ongeziene, iets kleinere begeleidende sterren draaien.
Een nauwkeurige inspectie van het stof waaruit de schijven bestaan, onthulde de aanwezigheid van zandachtige planetaire bouwstenen die silicaten worden genoemd. Bovendien vertoonde de schijf rond R 66 tekenen van stofklontering in de vorm van silicaatkristallen en grotere stofkorrels. Dergelijke klontering kan een belangrijke stap zijn in de constructie van planeten.
Sterren zo groot als R 66 en R 126 leven niet lang. Ze verbranden al hun nucleaire brandstof in slechts een paar miljoen jaar en gaan met een knal uit in vurige explosies die supernovae worden genoemd. Door hun korte levensduur is er niet veel tijd over voor planeten of het leven om te evolueren. Alle planeten die opduiken, worden waarschijnlijk vernietigd als de sterren uiteenspatten.
"We weten niet of planeten zoals die in ons zonnestelsel zich kunnen vormen in de zeer energetische, dynamische omgeving van deze massieve sterren, maar als ze dat zouden kunnen, zou hun bestaan kort en opwindend zijn", zei Charles Beichman, een astronoom bij NASA's Jet Propulsion Laboratory en het California Institute of Technology, beide in Pasadena.
Andere auteurs van dit werk zijn Catherine L. Buchanan van het Rochester Institute of Technology, en B. Sargent en W. J. Forrest van de University of Rochester, N.Y.
Het Jet Propulsion Laboratory beheert de Spitzer Space Telescope-missie voor NASA's Science Mission Directorate, Washington. Wetenschappelijke operaties worden uitgevoerd in het Spitzer Science Center in Caltech. JPL is een divisie van Caltech. De infrarode spectrograaf van Spitzer, die de nieuwe waarnemingen deed, werd gebouwd door Cornell University, Ithaca, N.Y. De ontwikkeling ervan werd geleid door Jim Houck van Cornell.
Een artiestenconcept van een hyperreus en zijn schijf, plus aanvullende grafische afbeeldingen en informatie, zijn beschikbaar op http://www.spitzer.caltech.edu/spitzer.
Oorspronkelijke bron: NASA News Release
