Eruptieve sterren
In het verhaal bij veranderlijke sterren heb je kunnen lezen dat er drie groepen veranderlijke sterren zijn, namelijk: Hier willen we het hebben over de tweede groep, de eruptieve sterren. Deze groep veranderlijke sterren wordt onderverdeeld in de volgende acht typen: barstingen vertonen. Een ander woord voor uitbarsting is eruptie. Vandaar de naam. Vaak komen die uitbarstingen volkomen onverwacht. Maar soms zijn ze van te voren te voorspellen. Het kunnen vrij kleine uitbarstingen zijn, maar soms zijn ze ook zó hevig, dat er van de oor spronkelijke ster maar weinig overblijft. We gaan de 8 verschillende typen eruptieve veranderlijke sterren hier één voor één bespreken. Alleen houden we de bespreking van novae en supernovae hier erg beperkt. Bij de trefwoorden nova en supernova kun je hier veel meer over lezen.
Een nova is een ster die een plotselinge uitbarsting vertoont. Hierbij blaast hij zijn buitenste gaslaag de de ruimte in. Door de uitbarsting wordt de helderheid van de ster 10.000 tot 100.000 keer zo groot. Dat is een toename van 10 tot 12 magnitude in helderheid. Hier door lijkt er plotseling een «nieuwe ster» aan de hemel te staan. Nova is een Latijns woord. Het betekent «nieuw».
Het meervoud van nova is novae. Dat spreek je uit als «novee». Natuurlijk is het niet zo dat er echt een nieuwe ster aan de hemel is bijgekomen. Alleen was de ster vóór de uitbarsting zó zwak, dan we hem niet konden zien. Een supernova is een ster die een gigantische ontploffing ondergaat. Er blijft alleen een kleine, zeer zware kern over.
Aan het einde van zijn levensloop heeft een zware ster alleen in zijn buitenste lagen nog waterstof. Meer naar binnen toe komen voornamelijk zwaardere elementen voor, zoals helium, koolstof, magnesium, zuurstof en silicium.
De kern van zo’n ster bestaat zelfs voor een deel uit ijzer. Natuurlijk niet in vaste vorm. Daar is de tempe ratuur binnen in de ster immers veel te hoog voor. Alle stoffen komen in sterren alleen maar in gasvormige toe stand voor. Nu kan het bij zulke zware sterren gebeuren dat de kern volledig in elkaar stort. We zeggen dat de kern van de ster implodeert. Een implosie is een ontploffing naar binnen toe. Dus het omgekeerde van een explosie. Bij een implosie van de kern komen geweldige hoeveelheden energie vrij. Daardoor vindt in de buitenlagen van de ster een geweldige uitbarsting plaats. Hierdoor worden de buitenlagen van de ster de ruimte ingeslingerd. Alleen de ineengestorte kern blijft over. Zo’n uitbarsting noemen we een supernova. Ze zijn erg zeldzaam. Waarschijnlijk komen er in ons Melkwegstelsel maar enkele per eeuw voor.
R Coronae Borealis-sterren zijn allemaal superreuzen. Dat zijn geweldig grote sterren met middellijnen van soms wel honderden miljoenen kilometers. Lange tijd blijven deze sterren even helder. Dan daalt de helderheid plotseling met meerdere magnituden. Wanneer het minimum is bereikt (dus de helderheid het kleinst is), neemt de helderheid meestal direct weer toe. Maar het kan ook gebeuren dat de ster vrij lang in zijn minimum blijft staan. De oorzaak van de helderheidsafname is nog niet precies bekend. Wel weten we dat er in de atmosfeer van deze sterren veel koolstof voorkomt. Er zijn tot nu toe ruim dertig van dit type eruptieve sterren bekend. De bekendste is de ster R in het sterrenbeeld Noorderkroon. Corona Borealis is de Latijnse naam van dit sterrenbeeld.
RW Aurigae-sterren zijn genoemd naar de ster RW in het sterrenbeeld Voerman. De Latijnse naam van dit sterren beeld is Auriga. Alle RW Aurigae-sterren vertonen regel matige veranderingen in helderheid. De amplitude (dat is het verschil tussen grootste en kleinste helderheid ligt tussen 1 en 4 magnituden. Vaak blijft de helderheid van RW Aurigae-sterren vele weken lang gelijk. Maar er kunnen ook snelle veranderingen voorkomen.
T Tauri-sterren vormen eigenlijk een aparte groep RW Aurigae- sterren. Waarschijnlijk zijn het sterren die nog aan het begin van hun levensloop staan. Ze stralen al licht uit, maar ze zijn nog omgeven door de gas- en stofwolken waaruit ze zijn ontstaan. De meeste T Tauri-sterren zijn geel of oranje. Ze komen vaak in groepen aan de hemel voor. Die groepen worden T-associaties genoemd. Associatie is een ander woord voor samenhangende groep. T Tauri-sterren zijn genoemd naar de ster T in het sterrenbeeld Taurus. De Nederlandse naam van dit sterrenbeeld is Stier. Een andere heel bekende ster van dit type is FU Orionis. In 1936 werd deze ster in zo’n 120 dagen ongeveer 250 keer zo helder! Dat is een stijging van zes magnituden. De ster V1057 Cygni gedroeg zich in 1969 net zo! U Geminorum-sterren zijn genoemd naar de ster U in het sterrenbeeld Tweelingen. Gemini is de Latijnse naam van dit sterrenbeeld. Een andere, zeer bekende ster van dit type is SS Cygni in het sterrenbeeld Zwaan. U Geminorum sterren worden daarom ook wel eens SS Cygni-sterren genoemd.
Het grootste deel van de tijd hebben U Geminorum-sterren een constante helderheid. Maar om de paar maanden vindt er een uitbarsting plaats. Zo’n uitbarsting kan één tot vijf dagen duren. De ster wordt dan 2 tot 6 magnituden helderder.
Dat betekent een toename van 5 tot 250 keer in helderheid.
Daarna wordt hij weer zwakker totdat de oorspronkelijke helderheid is bereikt. Dat gebeurt in 10 tot 50 dagen.
Als de helderheid afneemt daalt ook de temperatuur.
Enkele maanden later volgt er een nieuwe uitbarsting. Een nauwkeurige regelmaat is er niet. Soms duurt het maar 20 dagen, soms wel 600 dagen voordat de ster de volgende uitbarsting krijgt. Dat verschilt nogal! De uitbarstingen zijn heviger als er meer tijd verstreken is sinds de vorige uitbarsting.
U Geminorum-sterren of SS Cygni-sterren zijn nauwe dubbel sterren. Net als gewone novae. Eén van de componenten is een zeer hete, blauwe en kleine ster. Er zijn meer dan tweehonderd sterren van dit type bekend. Ze worden ook wel eens subnovae of dwergnovae genoemd.
Z Camelopardalis-sterren lijken veel op U Geminorum-sterren.
Ook bij dit type veranderlijke sterren komen nova-achtige uitbarstingen voor. Maar de amplitude is in het algemeen kleiner. Ook is de periode korter dan bij U Geminorum sterren. Bij de Z Camelopardalis-sterren kan de helderheids verandering halverwege tot stilstand komen. Soms wel voor een paar jaar. Er zijn ongeveer twintig van deze sterren bekend. Ze zijn genoemd naar de ster Z in het sterrenbeeld Camelopardalis. De Nederlandse naam van dit sterrenbeeld is Giraffe.
UV Ceti-sterren zijn genoemd naar de ster UV in het sterrenbeeld Walvis. De Latijnse naam van dit sterrenbeeld is Cetus. De sterrenkundigen onderscheiden twee typen UV Ceti-sterren: de vlamsterren (flare stars) en flits sterren (flash stars). Alle UV Ceti-sterren zijn rode dwergen. Hun oppervlakte-temperatuur is meestal minder dan 3000°C. UV Ceti-sterren vertonen plotselinge uit barstingen. De sterrenkundige Luyten was de eerste die zo’n uitbarsting opmerkte. Dat was in het jaar 1948 bij de ster UV Ceti zelf. Deze ster staat slechts 7,9 lichtjaar van de zon af.
UV Ceti-sterren zijn heel moeilijk te ontdekken. Dat komt doordat een uitbarsting van zo’n ster in de meeste ge vallen maar enkele minuten duurt. De kans is niet zo groot dat we net op het moment van de uitbarsting naar de ster kijken. De uitbarsting duurt niet altijd zo kort. Er zijn enkele UV Ceti-sterren bekend waarbij de uitbarsting een paar uur duurt. In totaal kennen we enkele tientallen sterren van dit type.
Uit het spectrum van UV Ceti kan men afleiden dat de temperatuur van deze ster tijdens een uitbarsting stijgt tot tienduizend graden. De ster zou dan ongeveer vijfhonderd keer zoveel licht uitstralen dan voor de uitbarsting. Maar UV Ceti-sterren worden tijdens een uitbarsting slechts vier keer zo helder. Hoe kan dat nu? Men denkt dat de uitbarsting niet op het hele oppervlak van de ster plaatsvindt, maar in een zeer klein gebied. Ook op de zon komen plaatselijke uitbarstingen voor. Denk maar maar eens aan zonnevlammen. Maar op de zon zijn de uit barstingen niet zo groot dat we de zon helderder zien worden. Bij UV Ceti-sterren gebeurt dat wel.
UV Ceti-sterren worden niet bij iedere uitbarsting even helder. De helderheid van deze sterren neemt tijdens de uitbarsting met 1 tot 6 magnituden toe. De uitbarstingen duren niet zo lang en vinden erg onregelmatig plaats. Ze zijn beslist niet te voorspellen. De ster die het dichtst bij de zon staat is ook zo’n vlamster. Het is Proxima Centauri. Zijn afstand bedraagt ongeveer 4,27 lichtjaar.