Verrassende spiraalstructuur ontdekt rond stervende ster

Astronomen hebben een opvallende spiraalstructuur ontdekt in het materiaal rond de oude ster R Sculptoris. Het is niet voor het eerst dat zo'n structuur rond een rode reuzenster is waargenomen. Maar het is wel voor het eerst dat die spiraal ruimtelijk in kaart kon worden gebracht. Het ontstaan ervan moet waarschijnlijk worden toegeschreven aan een (niet waarneembare) begeleidende ster die om de rode reus cirkelt, schrijven onderzoekers deze week in Nature.

Laat in hun leven veranderen sterren van maximaal acht zonsmassa’s in rode reuzen die een sterke sterrenwind produceren en daardoor veel massa kwijtraken. Tijdens dit rodereuzenstadium ondergaan de sterren ook periodieke 'thermische pulsen'. Dat zijn kortstondige fasen van explosieve heliumverbranding in een schil rond de kern van de ster. Zo’n puls leidt ertoe dat er in hoog tempo materiaal van het steroppervlak wordt weggeblazen, wat in de vorming van een grote schil van gas en stof resulteert. Na de puls neemt het massaverlies van de ster weer af.

Zulke pulsen treden ongeveer eens in de 10.000 à 50.000 jaar op en duren slechts een paar honderd jaar. De nieuwe waarnemingen van R Sculptoris tonen aan dat deze ster ruwweg 1800 jaar geleden een thermische puls heeft ondergaan die ongeveer tweehonderd jaar duurde. Onder invloed van de (veronderstelde) begeleidende ster nam het uitgestoten gas een spiraalvorm aan.

De ontdekking is gedaan met de internationale Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) in het noorden van Chili. Op het moment van de waarnemingen was ALMA nog niet voor de helft compleet, maar presteerde deze opstelling van schotelantennes al wel veel beter dan andere telescopen die gevoelig zijn voor submillimeterstraling.