BROMTOLVORMIGE ACHERNAR TART STERMODELLEN

Astronomen hebben ontdekt dat de helderste ster van het zuidelijke sterrenbeeld Eridanus (Rivier) ruwweg de vorm van een bromtol heeft. Hij is zo sterk afgeplat dat zijn equatoriale diameter maar liefst 56 procent groter is dan zijn polaire diameter, zo blijkt uit een artikel dat later deze maand verschijnt in Astronomy & Astrophysics. Bij de aarde is deze afplatting slechts 0,3 procent, bij de zon nog minder. De astronomen hebben dit gevonden nadat zij de ster, die Achernar wordt genoemd, hadden waargenomen met twee paar telescopen die deel uitmaken van de Very Large Telescope Interferometer (VLTI) van de Europese Zuidelijke Sterrenwacht (ESO) op Paranal, in Chili. De extreem sterke afplatting van de ster kan niet met behulp van de gangbare sterrenmodellen worden verklaard.

Armando Domiciano de Souza en zijn collega's namen Achernar onder de loep omdat dit de helderste van de groep van zogeheten Be-sterren is. Dat zijn grote, zware sterren die zo snel om hun as draaien dat zij af en toe rond hun equator een ring van materie verliezen. Bij de snelst draaiende Be-ster suist het oppervlak met een snelheid van 400 kilometer per seconde rond, wat dicht in de buurt komt van de 500 kilometer die nodig zou zijn om de ster uiteen te laten vliegen. Het ligt voor de hand dat sterren die zo snel roteren ook sterk zijn afgeplat, maar die afplatting is heel moeilijk te meten omdat sterren zich zelfs in de beste telescopen als punten blijven vertonen.

Domiciano en zijn collega's pasten daarom de techniek van de interferometrie toe: het combineren van de lichtgolven van twee telescopen die op een grote afstand van elkaar staan. In dit geval ging het zelfs om twee van zulke interferometers, die in totaal 20 uur lang op de ster werden gericht. Als gevolg van de draaiing van de aarde kon het schijfje van Achernar daardoor in een steeds veranderende richting worden opgemeten. Uit de ruim 20.000 interferogrammen hebben de astronomen vervolgens de vorm van het beeldje van Achernar geconstrueerd. Dat blijkt extreem afgeplat: het is een ellipsje van 2,53 bij 1,62 milliboogseconde. Dit betekent dat de equatoriale en polaire diameter van Achernar 12 respectievelijk 7,7 maal zo groot zijn als die van de zon.

Deze zeer grote afplatting lijkt niet zo verwonderlijk wanneer men beseft dat Achernar in slechts 5,4 uur om zijn as draait: ruim honderd maal zo snel als de 12 maal kleinere zon. Toch kan de afplatting niet worden verklaard met behulp van de modellen waarin sterren worden beschouwd als gasbollen die als één geheel roteren en hun meeste massa in het centrum hebben geconcentreerd. Dit betekent dat Achernar ofwel sneller om zijn as moet draaien dan nu uit de waarnemingen aan zijn spectraallijnen blijkt (en daardoor ook bijna uiteen dreigt te vliegen), ofwel niet als één geheel roteert. De ster is dus een interessante testcase voor de theoretische astrofysica.