HUBBLE-TELESCOOP ZIET OP ONZICHTBAAR STEROPPERVLAK VLEKKEN

Amerikaanse astronomen hebben met een van de vier precisie-stervolgers van de Hubble Space Telescope het oppervlak van een ster bestudeerd. De Fine Guidance Sensors hebben normaliter de taak om de ruimtelescoop tijdens een waarneming heel precies op het te volgen object gericht te houden. De stervolgers zijn daartoe voorzien van heel gevoelige lichtdetectoren, die 20 tot 120 of soms 600 seconden lang de intensiteit van het licht van een volgster meten. Deze grote gevoeligheid van de detectoren maakt het echter ook mogelijk om er heel kleine variaties in de helderheid van een ster mee te meten, zo laten astronomen zien in The Astronomical Journal (116, p. 429).

Fritz Benedict en zijn collega's hebben in de afgelopen vijf jaar met Stervolger nummer 3 regelmatig de helderheid gemeten van Proxima Centauri, de ster die het dichtst bij de zon staat. Deze ster is een zogeheten rode dwerg: een kleine, koele ster die slechts heel weinig licht uitzendt en daardoor ondanks zijn nabijheid niet met het ongewapend oog is te zien. Na het in rekening brengen van allerlei storende effecten, zoals variërend achtergrondlicht aan de hemel en een geleidelijke afname van de gevoeligheid van de detectoren, konden de astronomen de helderheid van Proxima Centauri tot op 0,001 magnitude volgen: honderd maal zo nauwkeurig als het kleinste helderheidsverschil dat het meest gevoelige oog nog kan onderscheiden.

De meest opvallende helderheidsvariatie van Proxima Centauri is een minieme maar periodieke fluctuatie op een tijdschaal van ongeveer 83 dagen. Deze fluctuatie is volgens de onderzoekers het gevolg van de aswenteling van de ster, die blijkbaar drie maal zo langzaam verloopt als die van de zon. Daarnaast zijn er variaties op langere tijdschalen, die het gevolg zouden kunnen zijn van de aanwezigheid van vlekken aan het oppervlak van de ster. Deze vlekken kunnen lichter of donkerder zijn dan hun omgeving (zoals de 'fakkels' respectievelijk 'vlekken' op onze zon) en ze kunnen zich ook in breedte over het steroppervlak verplaatsen. Al deze veranderingen zijn van invloed op de totale hoeveelheid licht die de stervolger van Hubble meet.

De astronomen hebben nu een 'stervlekkenmodel' geconstrueerd dat alle helderheidsvariaties van Proxima Centauri moet kunnen verklaren. Dat lukt het best met drie donkere vlekken, waarvan er twee ofwel heel klein zijn ofwel een heel gering contrast met hun omgeving hebben. Deze bevonden zich op 180° van elkaar en bleven gedurende de gehele waarnemingsperiode (meer dan 24 rotaties) aanwezig. De derde vlek ontstond binnen één rotatieperiode en bleef vier omwentelingen aanwezig. Vijf rotaties later kwam in dat gebied opnieuw een vlek tevoorschijn. De astronomen wijzen op het feit dat vlekken op 180° van elkaar bij andere sterren kunnen samenhangen met de aanwezigheid van een begeleider. Als dat ook bij Proxima Centauri het geval is, zou de massa van die begeleider kleiner moeten zijn dan die van Jupiter.