Voor het eerst hebben astronomen beelden vastgelegd van een andere ster dan de zon, die voldoende detailrijk zijn om de beweging van gasbellen op diens oppervlak te kunnen volgen. De beelden van de ster, R Doradus, zijn in juli en augustus 2023 verkregen met de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), een telescoop die deels in eigendom is van de Europese Zuidelijke Sterrenwacht (ESO). Ze laten reusachtige hete gasbellen zien, 75 keer zo groot als de zon, die aan het oppervlak verschijnen en sneller dan verwacht terugzakken in het inwendige van de ster. ‘Het is voor het eerst dat het borrelende oppervlak van een echte ster op deze manier kan worden getoond,’ aldus Wouter Vlemmings, hoogleraar aan de Technische Universiteit Chalmers in Göteborg (Zweden), en hoofdauteur van het onderzoek waarvan de resultaten vandaag in Nature zijn gepubliceerd. ‘We hadden nooit verwacht dat de data van zo hoge kwaliteit zouden zijn dat we zo veel details van de convectie op het steroppervlak zouden zien.’ Sterren produceren energie in hun kern door middel van kernfusie. Deze energie kan naar het oppervlak van de ster worden afgevoerd in de vorm van enorme, hete bellen van gas, die vervolgens afkoelen en zinken – zoals bij een lavalamp. Door dit proces, dat convectie wordt genoemd, worden de zware elementen die in de kern zijn gevormd, zoals koolstof en zuurstof, verdeeld over de ster. Het vermoeden bestaat dat dit proces tevens verantwoordelijk is voor de sterrenwinden die deze elementen de ruimte in blazen, waar ze worden gebruikt om nieuwe sterren en planeten te vormen. Convectiebewegingen waren tot nu toe nog nooit in detail waargenomen bij andere sterren dan de zon. Met behulp van ALMA kon het team in de loop van een maand hoge-resolutiebeelden maken van het oppervlak van R Doradus, een rode reuzenster die ongeveer 350 keer zo groot is als de zon en op een afstand van ongeveer 180 lichtjaar in het sterrenbeeld Dorado (Goudvis) staat. Zijn grote omvang en betrekkelijke nabijheid maken hem tot een ideaal doelwit voor gedetailleerde waarnemingen. Bovendien is zijn massa vergelijkbaar met die van de zon, wat betekent dat R Doradus waarschijnlijk redelijk vergelijkbaar is met hoe onze zon er over vijf miljard jaar uit zal zien, wanneer ook zij in een rode reus is veranderd. Het is de astronomen ook gelukt om de snelheden te meten van de gasbellen op R Doradus. Daarbij hebben ze vastgesteld dat deze in een cyclus van een maand bewegen – sneller dan wetenschappers op basis van hoe de convectie in de zon werkt, hadden verwacht. Dit doet vermoeden dat het convectieproces, naarmate een ster ouder wordt, op een nog onbegrepen manier verandert. (EE) (Image credit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/W. Vlemmings et al.)
