Er is soms niet veel voor nodig om een gezin uit elkaar te halen. Dat kan een kerstdiner misgaan. Maar om een familie van sterren uit elkaar te halen, moet er iets heel groots gebeuren.
Het dramatische uiteenvallen van een sterrenfamilie speelde zich ongeveer 600 jaar geleden af in de Orionnevel. De Orionnevel is een van de meest bestudeerde objecten in ons sterrenstelsel. Het is een actief stervormingsgebied, waar een groot deel van de geboorte van een ster verborgen is achter stofwolken. Dankzij de vooruitgang in infrarood- en radioastronomie konden we in de nevel turen en een stellair drama zien ontvouwen.
In de afgelopen decennia toonden observaties aan dat de twee sterren van ons jonge gezin in verschillende richtingen op reis gingen. Ze reisden zelfs in tegengestelde richting en reden met zeer hoge snelheden. Veel hoger dan waar sterren normaal naar reizen. Wat veroorzaakte het?
Astronomen konden het verhaal samenstellen door de posities van beide sterren 540 jaar terug te volgen. Al die eeuwen geleden, rond dezelfde tijd dat het voor de mensheid aanbrak dat de aarde om de zon draaide in plaats van andersom, bevonden beide snel rijdende sterren zich op dezelfde locatie. Dit suggereerde dat de twee deel uitmaakten van een sterrensysteem dat om de een of andere reden uit elkaar was gegaan. Maar hun gecombineerde energie klopte niet.
Nu heeft de Hubble het hele verhaal nog een aanwijzing gegeven door een derde weggelopen ster te spotten. Ze volgden het pad van de derde ster 540 jaar terug en ontdekten dat het op dezelfde locatie is ontstaan als de andere. Die locatie? Een gebied nabij het centrum van de Orionnevel genaamd de Kleinmann-Lage Nevel.
Het team achter deze nieuwe resultaten, onder leiding van Kevin Luhman van Penn State University, zal hun bevindingen publiceren in het nummer van 20 maart 2017 van The Astrophysical Journal Letters.
"De nieuwe Hubble-waarnemingen leveren zeer sterk bewijs dat de drie sterren uit een systeem met meerdere sterren zijn uitgestoten", zei Luhman. “Astronomen hadden eerder een paar andere voorbeelden gevonden van snel bewegende sterren die teruggaan naar systemen met meerdere sterren en werden daarom waarschijnlijk uitgeworpen. Maar deze drie sterren zijn de jongste voorbeelden van zulke uitgeworpen sterren. Ze zijn waarschijnlijk maar een paar honderdduizend jaar oud. Sterker nog, op basis van infraroodbeelden zijn de sterren nog jong genoeg om schijfjes materiaal over te houden van hun vorming. ”
"De Orionnevel kan worden omringd door nieuwe sterren die er in het verleden uit zijn gestoten en nu de ruimte in stromen." - Hoofdonderzoeker Kevin Luhman, Penn State University.
De drie sterren reizen ongeveer 30 keer sneller dan de meeste andere sterrenbewoners van de Nevel. Theorie heeft het fenomeen van deze breuken voorspeld in regio's waar pasgeboren sterren dicht bij elkaar staan. Deze zwaartekracht heen en weer zijn onvermijdelijk. "Maar we hebben niet veel voorbeelden gezien, vooral niet in zeer jonge clusters," zei Luhman. "De Orionnevel kan worden omringd door nieuwe sterren die er in het verleden uit zijn gestoten en nu de ruimte in stromen."
De sleutel tot dit mysterie is de onlangs ontdekte derde ster. Maar deze ster, de zogenaamde "source x", werd per ongeluk ontdekt. Luhman maakt deel uit van een team dat de Hubble gebruikt om te jagen op vrij zwevende planeten in de Orionnevel. Een vergelijking van Hubble infraroodbeelden uit 2015 met beelden uit 1998 toonde aan dat bron x van positie was veranderd. Dit gaf aan dat de ster met een snelheid van ongeveer 130.000 mijl per uur bewoog.
Luhmann volgde vervolgens het pad van bron x en het leidde naar dezelfde positie als de andere 3 weggelopen sterren 540 jaar geleden: de Kleinmann-Lage Nevel.
Volgens Luhmann werden de drie sterren hoogstwaarschijnlijk uit hun systeem uitgestoten vanwege zwaartekrachtschommelingen die normaal zouden moeten zijn in een dichtbevolkt gebied van pasgeboren sterren. Twee van de sterren kunnen heel dicht bij elkaar komen, ofwel een strak binair systeem vormen of zelfs samensmelten. Dat gooit de zwaartekrachtparameters van het systeem in de war en andere sterren kunnen worden uitgeworpen. Het uitwerpen van die sterren kan er ook voor zorgen dat er materievingers uit het systeem stromen.
Naarmate we krachtigere telescopen krijgen die in het infrarood werken, moeten we precies kunnen verduidelijken wat er gebeurt in gebieden met intense stervorming zoals de Orionnevel en de ingebedde Kleinmann-Lage nevel. De James Webb-ruimtetelescoop zou ons begrip enorm moeten bevorderen. Als dat het geval is, zullen niet alleen de details van de geboorte en vorming van sterren veel duidelijker worden, maar ook het uiteenvallen van jonge sterrenfamilies.
