Hoe ziet de zon eruit nadat hij sterft?

Alle sterren gaan dood, en uiteindelijk - in ongeveer 5 miljard jaar - zal onze zon dat ook zijn. Zodra de toevoer van waterstof is uitgeput, zullen de laatste, dramatische stadia van zijn leven zich ontvouwen, terwijl onze gastheerster zich uitbreidt om een ​​rode reus te worden en vervolgens zijn lichaam in stukken scheurt om in een witte dwerg te condenseren.

Maar als het leven van de zon voorbij is, hoe ziet het er dan uit? Astronomen hebben een nieuw antwoord en hun conclusies zijn schitterend. [Rainbow Album: The Many Colors of the Sun]

De lengte van de levensduur van een ster hangt af van de grootte. Onze zon is een gele dwerg met een diameter van ongeveer 864.000 mijl (1,4 miljoen kilometer), of ongeveer 109 keer de grootte van de aarde, volgens de NASA. Gele dwergsterren leven ongeveer 10 miljard jaar, en bij 4,5 miljard jaar oud is onze middelbare leeftijd zon ongeveer halverwege haar levensduur.

Zodra de waterstoftoevoer is opgebruikt, gaat de zon zijn zwaardere elementen verbruiken. Tijdens deze vluchtige en turbulente fase zullen grote hoeveelheden stellair materiaal de ruimte binnendringen als het zonlicht zich tot 100 keer zijn huidige grootte uitbreidt en een rode reus wordt. Daarna zal het krimpen tot een kleine, extreem dichte witte dwergster, ongeveer ter wereld.

Verlicht door de koelende witte dwerg zal de wolk van gas en stof zijn die de zon als een kolkende rode reus de ruimte in spuwde. Of deze wolk zichtbaar is, is al lang een puzzel. Naar schatting 90 procent van de stervende sterren geeft een spookachtige stofalko af, die duizenden jaren aanhoudt, maar computermodellen die decennia geleden zijn opgesteld, suggereerden dat een ster ongeveer twee keer zo veel massa zou moeten hebben als onze zon om een ​​wolk te genereren die helder genoeg is om te worden gezien, rapporteerden de auteurs van de studie.

Deze voorspelling kwam echter niet overeen met bewijsmateriaal dat over sterrenstelsels twinkelde. Zichtbare nevels schemerden in jonge spiraalstelsels waarvan bekend was dat ze massieve sterren bevatten, die op het einde van hun leven gemakkelijk gloeiende stofwolken konden produceren, voorspelden de modellen.

Maar nevels verlichtten ook in oude elliptische sterrenstelsels met sterren van lagere dichtheid; volgens de computermodellen hadden deze sterren helemaal geen zichtbare wolken kunnen produceren. Deze verbijsterende, schijnbare tegenstrijdigheid stelde "een al lang bestaand mysterie" over de end-of-life-stadia in lage-massa-sterren, schreef het internationale team van onderzoekers in het onderzoek.

Wij zijn sterren en we zijn mooi

Om het raadsel op te lossen, ontwikkelden de wetenschappers een nieuw computermodel om de levenscycli van sterren te voorspellen.

Volgens hun nieuwe berekeningen stoten ze bij het uitzetten van rode reuzen het stof en gas waaruit de nevel bestaat uit, drie keer sneller dan de vorige modellen suggereerden. Deze versnelde verwarming zou het zelfs mogelijk maken voor een ster van lagere massa, zoals onze zon, om een ​​zichtbare nevel te manifesteren.

"We ontdekten dat sterren met een massa van minder dan 1,1 keer de massa van de zon zwakkere nevels produceren, en sterren massiever dan 3 zonnemassa's [produceren] lichtere nevels", studeerde coauteur Albert Zijlstra, hoogleraar astrofysica aan de universiteit van Manchester in het Verenigd Koninkrijk, zei in een verklaring.

"Maar voor de rest komt de voorspelde helderheid heel dicht in de buurt van wat was waargenomen", voegde Zijlstra eraan toe. "Probleem opgelost, na 25 jaar!"

De bevindingen werden gisteren (7 mei) online gepubliceerd in het tijdschrift Nature Astronomy.