Nieuwe opnames van de rode superreus Antares onthullen hoe reusachtig de stervende ster werkelijk is.

Met behulp van het Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) en Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) hebben onderzoekers zojuist de meest gedetailleerde opnames van de atmosfeer van Antares gemaakt. De opnames geven meer inzicht in de atmosfeer en de krachtige stellaire winden die zware elementen van de ster wegvoeren.

Omvang
In zichtbaar licht blijkt Antares – inclusief atmosfeer – maar liefst 700(!) keer groter te zijn dan onze zon. Maar op radio-opnames bleek de superreus nog gigantischer te zijn. “De omvang van een ster kan afhankelijk van de golflengte waarop je deze observeert, sterk variëren,” vertelt onderzoeker Eamon O’Gorman. “Op langere golflengtes onthult de VLA dat de atmosfeer van de superreus bijna 12 keer verder reikt dan de straal van de ster.”


Met behulp van de radiotelescopen onthulden de onderzoekers ook de temperatuur van gas en plasma in de atmosfeer van Antares. Wat daarbij opvalt, is de vrij lage temperatuur in de chromosfeer. Dit is het boven het oppervlak van de ster gelegen deel van de atmosfeer dat verwarmd wordt door magnetische velden en schokgolven die op hun beurt weer ontstaan door kolkende convectie aan het stellaire oppervlak – een beetje vergelijkbaar met de bubbels die je op het oppervlak van kokend water ziet ontstaan. Deze chromosfeer blijkt 2,5 keer verder te reiken dan de straal van de ster (ter vergelijking: de chromosfeer van onze zon is grofweg vergelijkbaar met slechts 1/200e van de straal van onze zon).

Een artistieke impressie van de atmosfeer van Antares. Wanneer je de ster in het hart van ons zonnestelsel zou plaatsen, zou de atmosfeer voorbij Saturnus reiken. Afbeelding: NRAO / AUI / NSF / S. Dagnello.

Temperatuur
Verder blijkt de temperatuur van de chromosfeer van Antares met een 3500 graden Celsius vrij laag te liggen (de chromosfeer van de zon kan temperaturen van bijna 20.000 graden Celsius bereiken). “We ontdekten dat de chromosfeer ‘lauw’ in plaats van heet is,” aldus O’Gorman.

Over Antares
Antares behoort – net als de bekendere ster Betelgeuze – tot de rode superreuzen. Dit zijn relatief koele sterren die het einde van hun leven naderen en op relatief korte termijn op spectaculaire wijze zullen exploderen. Voorafgaand aan die explosie lanceren de sterren krachtige winden die zware elementen bij de ster vandaan voeren. Stervende sterren spelen met het wegslingeren van die zware elementen onder meer een belangrijke rol in het het verstrekken van ingrediënten voor leven.

Wind
Daarnaast slaagden de onderzoekers er op basis van de beelden voor het eerst in om een duidelijk onderscheid te maken tussen de chromosfeer en de regio waarin de stellaire winden het levenslicht zien. In de door de VLA gemaakte beelden is namelijk zelfs zo’n krachtige stellaire wind zichtbaar. Te zien is hoe deze wind door Antares wordt weggeslingerd om vervolgens verlicht te worden door Antares B, de kleinere, maar veel warmere ster die Antares gezelschap houdt.


Op radiobeelden is (rechts) een enorme stellaire wind te zien die zich bij Antares (in het hart van de afbeelding) vandaan haast. Afbeelding: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO), E. O’Gorman; NRAO / AUI / NSF, S. Dagnello.

De bevindingen dragen bij aan een beter begrip van rode superreuzen en hun omgeving. “Weten welke omvang en temperaturen de verschillende zones in de atmosfeer hebben, geeft ons meer inzicht in hoe deze enorme winden ontstaan en hoeveel massa er wordt weggeslingerd,” vertelt onderzoeker Graham Harper.