Een witte dwergster die zich op een afstand van zo’n 10.000 lichtjaar van de aarde bevindt, verslindt zijn tweelingbroer in een ongezien tempo. Het gaat om de snelste massa-overdracht die astronomen ooit hebben waargenomen en dat is bijzonder.
In het sterrenbeeld Pijl zuigt een compacte witte dwergster materie van zijn begeleider met een snelheid die aan de absolute grenzen van de natuurkunde raakt. Het systeem, dat de naam V Sagittae draagt, werd al in 1902 ontdekt en zijn uitzonderlijke helderheid heeft astronomen meer dan een eeuw voor raadsels gesteld. Een internationaal team astronomen bracht daar nu duidelijkheid in dankzij de Very Large Telescope (VLT) in Chili.
Een ster aan de fysieke limiet
V Sagittae bestaat uit twee sterren die elke 12,34 uur om elkaar heen draaien. De kleinste van de twee is een witte dwerg, het compacte restant van een uitgebrande ster die zo groot is als de aarde maar een even grote massa als de zon heeft. Zijn begeleider is een gewone ster die zwaarder is dan de witte dwerg. Deze omgekeerde massaverhouding is net waarom het proces zo krachtig is. Hoe meer materie de witte dwerg opzuigt, hoe sneller het proces gaat. De snelheid is zo extreem, dat het aangezogen materiaal thermonucleair begint te verbranden op het oppervlak van de witte dwerg. De temperaturen lopen op tot 100.000 graden; dat is ruim zesmaal heter dan de zon.
Het onderzoek vergde maanden intensieve waarnemingen vanwege de onhandige omlooptijd van het systeem. Uiteindelijk slaagden de onderzoekers erin het meest gedetailleerde beeld te maken dat astronomen ooit van zo’n extreem systeem hebben gemaakt. Daarbij ontdekten ze ook iets onverwachts: een ring van gas die beide sterren omcirkelt. Die is ontstaan omdat de witte dwerg niet alle materie kan opnemen.
Zeer zeldzaam
Het systeem bevindt zich in een evolutionaire fase die astronomen zelden kunnen bestuderen. Het proces waarbij een witte dwerg materie opzuigt van een zwaardere begeleider duurt slechts enkele duizenden jaren. Dat is een oogwenk in kosmische termen. Van de miljarden dubbelsterren in onze Melkweg zijn er wellicht slechts enkele tientallen die dit extreme gedrag vertonen. Ze vinden is erg moeilijk.
Het is echter belangrijk dat we meer van deze systemen vinden. De kans bestaat namelijk dat het systeem binnenkort zal exploderen in een zogenoemde Type 1a supernova. Type 1a supernovae fungeren als “standaardkaarsen” waarmee astronomen afstanden in het heelal meten; het zijn een soort vuurtorens van de ruimte. Bovendien produceren zij veel van de zware elementen waaruit planeten zoals de aarde zijn opgebouwd. Hoe meer we te weten komen over dergelijke supernovae, hoe beter dat is voor ons begrip van het universum en het ontstaan van ons eigen zonnestelsel. Leuke bonus: wanneer V Sagittae explodeert, gaat dat met het blote oog zichtbaar zijn vanop aarde, zelfs overdag.
Venster naar kosmische toekomst
V Sagittae blijft onder intensieve observatie. Wanneer het systeem zijn volgende rustige fase ingaat, kunnen astronomen met moderne X-ray telescopen de straling die wordt afgegeven in detail bestuderen. Dat kan maar een keer om de paar decennia.
Het onderzoek helpt astronomen bij het zoeken naar vergelijkbare objecten. De auteurs van de studie hopen met toekomstige telescopen meer van deze extreme dubbelsterren te ontdekken voordat zij exploderen of samensmelten. Het onderzoek werd gepubliceerd in het vakblad Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
