Mysterieuze ster leidt dubbelleven/STERRENKUNDE

Augusto Damineli liep tegen november vorig jaar rond als een voetballer voor een belangrijke wedstrijd: 'de gebeurtenis' kwam eraan. En velen op Jila, het astrofysische onderzoeksinstituut in het Amerikaanse Boulder waar de Braziliaan gastonderzoeker is, leden met hem mee toen de eerste nacht dat op een Braziliaanse sterrenwacht waarnemingen zouden worden gedaan, de bliksem in de koepel sloeg.

Maar inmiddels worden ze gedaan, de waarnemingen. En ook op de Europese zuidelijke sterrenwacht in de Chileense Andes zijn ze voor hem bezig, op de Amerikaanse sterrenwacht een paar bergen verderop en op Mount Stromlo in Australië. En vanuit de ruimte met de Hubble-telescoop en met de röntgensatellieten Asca en XTE. Damineli afgelopen weekeinde, een stuk rustiger al: “Veel waarnemers klagen dat ze absoluut niet begrijpen wat ze zien, maar daar kan ik niet mee zitten: als Eta Carinae een 'gebeurtenis' doormaakt, verwacht je onbegrijpelijke dingen. Zolang ze maar op dat moment komen.”

Ooit, vertellen Perzische legenden, kwam een god met de mensen praten in de gedaante van een vis, die een stukje uit zee opsteeg. Tenminste één historicus heeft een verband gelegd tussen die verschijning en het opkomen van de ster Eta Carinae: die ster van het zuidelijke hemelhalfrond kwam toen in de noordelijke winter net een stukje boven de horizon uitpiepen, vanuit Iran gezien inderdaad boven zee. En op die plek aan de hemel, weten astronomen nu, heeft een paar duizend jaar geleden een uitbarsting plaatsgevonden die de ster misschien voor aardse sterrenwichelaars bijzonder maakte.

Die sterrenkundigen van nu worden niet graag met antieke of hedendaagse astrologen verward, maar Damineli gaat vandaag wel scoren met een uitgekomen toekomstvoorspelling. Op de net begonnen wintervergadering van de American astronomical society (Aas) in Washington, D.C., zal hij verslag doen van een plotselinge verandering in het schijnsel van Eta Carinae.

Dat hij die verandering een paar jaar geleden al voorspelde, betekent dat de astronomie die raadselachtige ster waarschijnlijk veel beter is gaan begrijpen. En wat blijkt: die goddelijke vis had al die tijd een levensgezel. Eta Carinae was, onopgemerkt, een dubbelster.

Al heel wat jaren is Eta Carinae een raadsel: een heel heldere ster, waar astronomen al sinds 1830 regelmatig naar kijken. Hij is, blijkt uit met de telescoop gemaakte foto's, omgeven door een ijle nevel die circa vierduizend geleden door een explosie van deze ster uitgeworpen zou kunnen zijn, en door een nevel veel dichterbij, die het resultaat is van een uitbarsting die in 1843 werd waargenomen.

Bij die laatste uitbarsting kwam zoveel energie vrij dat de sterrenkundigen van deze eeuw, die denken dat ze heel aardig weten hoe sterren in elkaar zitten, zich niet konden voorstellen dat Eta Carinae de klap heelhuids doorstond. Maar dat gebeurde toch, met als gevolg dat de Hubble-telescoop enkele jaren geleden prachtige foto's kon maken van de nevel, die uit twee lobben bestaat alsof die ster zijn gas het liefst in maar twee richtingen kwijtraakte, iets wat ook al niemand echt begreep.

Totdat op 10 december, keurig volgens de voorspelling van Damineli, 'de gebeurtenis' begon. Die is op het eerste gezicht helemaal niet zo spectaculair: wie de komende maanden op het zuidelijk halfrond is en de moeite neemt om de ster aan de hemel op te zoeken (in, zoals de naam al zegt, het sterrenbeeld Carina of Kiel), ziet niets bijzonders.

“Het is een heel constant schijnende ster”, zegt Damineli, “maar als je kijkt naar het licht dat de ster uitzendt met een golflengte van 1083 angström (een angström is een tienmiljoenste millimeter), zie je wel iets bijzonders: normaal zendt Eta Carinae, één van de helderste sterren die er zijn, in dat hele smalle frequentiegebiedje tienduizend keer zoveel licht uit als de zon op alle golflengten samen. Maar inmiddels is dat nog maar tien keer. En ook het röntgenlicht dat de ster normaal uitzendt, is zo goed als weg.”

Dat Eta Carinae dat zou gaan doen, wist Damineli te voorspellen omdat hij het de ster toevallig ook in 1992 zag doen. Hij dook in de literatuur, en samen met Peter Conti van de Universiteit van Colorado in Boulder kwam hij erachter dat er iedere vijfeneenhalf jaar wel merkwaardige dingen met het spectrum van Eta Carinae gebeurden.

Dat niemand dat ooit was opgevallen was volgens hem een kwestie van toeval en traditie: “De spectroscopisten, de mensen die de samenstelling van het licht van een ster onderzoeken, kijken nu eens naar de ene golflengte en dan weer naar de andere. Ze volgen niet snel één golflengte voor langere tijd, zoals ik toen wel ben gaan doen. De onderzoekers die wel langere tijd naar sterren kijken zijn de fotometristen, die de totale sterkte van het licht van een ster meten, maar juist daarin verandert tijdens 'de gebeurtenis' niets.”

De regelmaat die Damineli en Conti vermoedden op grond van de waarnemingen van 1992 en eerder, en die nu bevestigd lijkt door de waarnemingen van de laatste weken, was op zich ook alweer raadselachtig. Met sterren kan van alles gebeuren, van trillen als een klok tot opzwellen en weer inkrimpen als een ademend wezen. Maar geen van die cycli heeft een tijdschaal van jaren, en nooit gaat het met de ijzeren regelmaat die nu in Eta Carinae werd aangetroffen: de speling bleek minder dan drie dagen.

Dat kan volgens hen maar één ding betekenen: Eta Carinae is een dubbelster. Eens in de vijfeneenhalf jaar draaien die twee om elkaar heen, in dezelfde klokvaste regelmaat die ook het zonnestelsel heeft.

Dubbelsterren komen heel veel voor, het zijn de huismussen van de Melkweg, maar dit is een dubbelster met wel een heel zware hoofdster, en waarvan de elliptische baan zeldzaam sterk is uitgerekt, waardoor de sterren een keer per ommegang bijna zo dicht bij elkaar komen als de aarde en de zon. Dan gebeurt 'de gebeurtenis'.

Wat die dan precies inhoudt, dat is de volgende puzzel. Maar er zijn speculaties, die naarmate de waarnemingen binnenkomen minder wild worden. Het licht met golflengte 1083 angström wordt uitgezonden door gas in de atmosfeer van een ster als dat wordt gebombardeerd door ultraviolet licht. Kennelijk komt dat ultraviolet opeens niet meer.

Het idee is nu, dat de bron daarvan de kleinere ster van het tweetal is. Als die ster bij het naderen van de hoofdster van het Eta Carinae stelsel in een dichte gaswolk terecht zou komen, zou dat het ultraviolette schijnsel afschermen van de omgeving, waardoor het licht van 1083 angström niet meer wordt opgewekt. Terwijl Eta Carinae verder doorschijnt als vanouds.

Het feit dat het allemaal zo plotseling gaat, doet vermoeden dat het dempen van de gaswolk heel plotseling begint en ook weer ophoudt. Het zou dus eerder een scherp afgebakende schijf van stof en gas moeten zijn die om de hoofdster heendraait.

Zulke schijven zijn er rond meer sterren, maar dit zou kunnen betekenen dat de astronomen het eerste voorbeeld hebben ontdekt van een ster die door de schijf van een andere ster heenduikt. Maar om dat te bewijzen, aldus Damineli, heb je een gedetailleerd model nodig van wat er allemaal gebeurt in zo'n krappe dubbelster, en dat is er nog niet.

Soms, denkt Damineli, houdt 'de gebeurtenis' méér in dan alleen een eigenaardigheid in het sterlicht. Als je de periode terugtelt waarmee hij optreedt, kom je precies in het jaar 1843 terecht, het jaar van de grote uitbarsting. De betrokkenheid van twee sterren maakt die supergebeurtenis gemakkelijker te begrijpen. Misschien kwam al die energie vrij uit een ster die niet zo instabiel was dat hij zomaar explodeerde, maar wel labiel genoeg om al dat gas uit te spuwen toen de buurster wat al te dichtbij kwam en met zijn aantrekkingskracht de boel wat uit elkaar trok. En de dubbelheid van Eta Carinae zou er ook de oorzaak van kunnen zijn dat de gaswolk na de uitbarsting van 1843 zo'n duidelijke voorkeursrichting kreeg.

Het ziet er niet naar uit dat zoiets dit jaar gebeurt, en met het waarschijnlijker worden van Damineli's gelijk valt het meer en meer te verwachten dat het waarnemen van Eta Carinae de komende vijf jaar een saaie bezigheid zal zijn. Maar zo ziet Damineli het niet: “Het zal moeilijker zijn om er geld voor te krijgen, dat zeker, maar ik wil proberen het vol te houden. Een Italiaanse collega heeft me eens gezegd: sterren zijn net vrouwen, als je lang genoeg kijkt, doen ze altijd iets interessants.”

Meer over

Wilt u iets delen met Trouw?

Tip hier onze journalisten

Op alle verhalen van Trouw rust uiteraard copyright. Linken kan altijd, eventueel met de intro van het stuk erboven.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright@trouw.nl.
© 2019 DPG Media B.V. - alle rechten voorbehouden