Obesitas in heelal: veel meer sterren met overgewicht dan gedacht

Zware sterren zijn zeldzamer dan lichtere exemplaren zoals de zon. Maar ze hebben een grote invloed op hun omgeving; daarom is het nieuwe resultaat, dat Science deze week publiceert, van belang. "Extreem zware sterren spelen een doorslaggevende rol in de evolutie van sterrenstelsels", zegt astronoom Selma de Mink van de Universiteit van Amsterdam.

Met hun energierijke straling verhitten de zwaargewichten bijvoorbeeld het gas in een sterrenstelsel, wat invloed heeft op de geboorte van nieuwe sterren. En de supernova-explosies waarmee ze hun korte leven beëindigen, blazen veel van dat gas het stelsel uit. Ook kort na de oerknal waren het vooral de zwaarste sterren die de dienst uitmaakten, aldus De Minks collega Alex de Koter.

Samen met een groot internationaal onderzoeksteam bestudeerden De Mink en De Koter de Tarantulanevel, een reusachtige wolk van gas en stof op 180.000 lichtjaar afstand van de aarde. Zo'n tien miljoen jaar geleden zijn in die "kosmische kraamkamer" vele tienduizenden nieuwe sterren geboren. Van honderden individuele zware sterren is nu het licht heel gedetailleerd opgemeten en onderzocht.

Acht jaar werk

De eigenlijke waarnemingen, met de Europese Very Large Telescope in Chili, zijn jaren geleden al gedaan. De Nederlanders hielden zich vooral bezig met de analyse van alle metingen. "Dat was echt hard werken", zegt De Mink. "Er moesten bijvoorbeeld nieuwe computermodellen ontwikkeld worden." Zulke modellen zijn nodig om uit het waargenomen sterlicht informatie af te kunnen leiden over de precieze massa.

In totaal is er acht jaar gewerkt aan het nieuwe resultaat. Omdat de steekproef zo groot was, zijn de conclusies veel betrouwbaarder dan die van eerdere studies: 30 procent meer zware sterren, 70 procent meer supernova-explosies en bijna drie keer zoveel zwarte gaten.

Tarantulanevel

De zwaarste ster die in de Tarantulanevel is aangetroffen, was bij zijn geboorte ongeveer tweehonderd keer zo zwaar als de zon. "Hoe zulke zware sterren ontstaan, is nog steeds niet helemaal duidelijk. Lange tijd is aangenomen dat sterren bij hun geboorte niet veel zwaarder kunnen zijn dan honderd massa's, maar dat klopt dus niet."

De Tarantulanevel maakt deel uit van de Grote Magelhaense Wolk, een klein buurstelsel van ons eigen Melkwegstelsel dat verhoudingsgewijs weinig elementen zwaarder dan waterstof en helium bevat. Dat geringe gehalte aan zware elementen speelt vermoedelijk een rol bij de geboorte van extreem zware sterren.

In de toekomst hopen de sterrenkundigen vergelijkbare metingen te kunnen doen in de Kleine Magelhaense Wolk, die nog minder zware elementen bevat.