Nieuwe theorie over hoe gigantische sterren groeien onthuld

Babysterren kunnen ongelooflijk groot worden - op z'n minst 10 keer massiever dan de zon - als ze worden omhuld door een groep oudere sterren die de jongeren voeden, suggereert een nieuwe studie.

Deze theorie zou kunnen verklaren hoe jonge sterren zo groot worden, in plaats van gas weg te duwen als ze groeien en zichzelf uithongeren zodra ze ongeveer acht keer zo zwaar worden als de zon.

Onderzoekers signaleerden dit soort "convergente constructieve feedback" met het Herschel Space Observatory. Het nam foto's van een grote stof- en gaswolk genaamd Westerhout 3, gelegen op ongeveer 6.500 lichtjaren van de aarde, in golflengten variërend van infrarood tot een deel van het microgolfspectrum.

"Deze observatie kan de sluier oplichten over de formatie van de meest massieve sterren, die tot nu toe slecht begrepen blijven," zei Alana Rivera-Ingraham, hoofdauteur van de studie. Ze was aan de universiteit van Toronto toen het onderzoek werd uitgevoerd, en is nu een postdoctoraal onderzoeker aan het onderzoeksinstituut voor astrofysica en planetologie in Frankrijk. [Star Quiz: Test je sterren smarts]

Sterrencoraal

Sterren vormen zich meestal temidden van enorme gaswolken. De zwaartekracht knijpt het gas samen totdat het voldoende is ingedrukt om het kernfusieproces te starten dat sterren van brandstof voorziet.

Pasgeboren sterren balanceren constant twee tegengestelde krachten als ze groeien. De zwaartekracht zuigt gasvormig materiaal aan om de protoster te voeden, terwijl stralingsdruk afkomstig van de protoster de innerlijke aantrekkingskracht van de zwaartekracht weerstaat en een deel van het gas eromheen weg duwt.

Hoe groter een ster wordt, hoe groter de stralingsdruk, totdat deze een punt bereikt waarop het gas - volgens de conventionele theorie - moet worden weggeblazen.

Het dichtste deel van de gaswolk van Westerhout 3, aldus onderzoekers, is omsloten door een menigte oudere, grote sterren.

Die dikke omgeving is geen toeval, zeiden wetenschappers. Op voorwaarde dat de oudere sterren zich op de juiste plaats bevinden - rondom een ā€‹ā€‹gasreservoir - kan het gas dat ze wegsturen door straling comprimeren en nieuwe sterren vormen.

"Het proces is vergelijkbaar met de manier waarop een groep straatvegers gewapend met bladblazers bladeren op een stapel kan stapelen - door alle kanten tegelijk te duwen," zeiden ambtenaren van de Universiteit van Toronto in een verklaring. "Deze samenkomst van zwaar gas kan nieuwe, hoge massa sterren opleveren."

De groep moet deze theorie nog steeds testen door middel van simulatie en door observaties van Westerhout 3 te vergelijken met die van vergelijkbare stellaire gaswolken.

"Alleen dan zullen [wetenschappers] in staat zijn om het mechanisme te onderscheiden - collectieve voeding of niet - dat aanleiding geeft tot hoge massale sterren in deze gigantische wolken," volgens de verklaring.

Een andere voorgestelde oplossing

In 2009 stelde een andere groep onderzoekers een andere manier voor waarop sterren enorm kunnen groeien.

De groep voerde een driedimensionale simulatie uit van hoe een grote interstellaire gaswolk in zichzelf valt en een enorme ster creëert. De computer vertoonde instabiliteiten waarbij de straling een deel van de wolk de ruimte in stuurde, terwijl gas via andere kanalen in de richting van de ster bleef spoelen.

"Dit laat zien dat je geen exotische mechanismen nodig hebt, massieve sterren kunnen zich vormen door accretieprocessen, net als low-massasterren", verklaarde studieleider Mark Krumholz van de University of California in een interview van ProfoundSpace.org in 2009.

Voorafgaand aan dat onderzoek geloofden wetenschappers dat stralingsdruk het gas rond een protoster zou weg duwen voordat het een massa van 20 keer die van de zon zou kunnen bereiken.

De theorie werd echter tegengesproken door meerdere waarnemingen van supermassieve sterren, die wel bestaan, maar zeldzamer zijn dan kleine sterren.