Een witte dwerg in een baan rond een zon-achtige ster leek onmogelijk klein. Nu hebben astronomen een derde ster in het systeem gevonden die het raadsel oplost.
Het mysterie van de witte dwerg die te klein leek om te bestaan is opgelost. De verklaring is dat in het vermeende dubbelstersysteem nog een derde ster verstopt zit.
In 2019 onthulden sterrenkundigen dat ze een ongewoon stersysteem hadden ontdekt met de naam KIC 8145411. Het systeem bevat een witte dwerg: een dof, compact object dat achterblijft nadat een bepaald type ster zijn nucleaire brandstof heeft opgebruikt. Die witte dwerg draait elke 450 dagen rond een zonachtige ster.
Toeval speelde een grote rol bij veel spectaculaire kosmische ontdekkingen
Het heelal zit vol verrassingen. We moeten toevallige ontdekkingen in de wetenschap omarmen, zegt astrofysicus Chris Lintott.
Het systeem is een zeldzaam voorbeeld van een zogeheten zelf-lenzende dubbelster. De witte dwerg werkt namelijk als een zwaartekrachtlens: als hij zich tussen ons en zijn begeleidende ster in bevindt, versterkt zijn zwaartekracht het licht van die ster een klein beetje. Door dat effect kunnen astronomen de massa van de witte dwerg bepalen.
De witte dwerg bleek slechts een vijfde van de massa van onze zon te hebben. Zelfs voor een dwergster is dat een extreem lage massa. Voorheen werd zoiets alleen waargenomen in systemen waarbij de witte dwerg dicht om een andere ster heen draait. Die andere ster tapt dan massa van de dwerg af.
In KIC 8145411 draait de witte dwerg rond de ster op een iets grotere afstand dan die tussen de aarde en de zon (1 astronomische eenheid). Dat is te ver voor de grotere ster om aan de dwerg te kunnen knabbelen. Astronomen konden daarom niet anders dan concluderen dat deze witte dwerg onmogelijk kon bestaan.
Drielichamensystemen
Nu hebben astronoom Natsuko Yamaguchi van het California Institute of Technology in de VS en haar collega’s het mysterie van de onmogelijke ster opgelost. Met behulp van het Palomar Observatory in Californië keken ze opnieuw naar het systeem. Ze ontdekten dat het nóg een zonachtige ster bevat.
Die derde ster draait op grote afstand om de andere twee heen: ongeveer 700 astronomische eenheden. Door de nieuwe ster mee te nemen in de berekeningen, stelden de astronomen vast dat de massa van de witte dwerg een stuk hoger is dan gedacht: ongeveer een halve zonsmassa. ‘Het is niet langer onmogelijk’, zegt Yamaguchi.
Dergelijke drielichamensystemen komen veel voor in het heelal. De ontdekking van de verborgen ster in KIC 8145411 laat zien dat andere vermeende dubbelstersystemen ook extra, onzichtbare sterren kunnen herbergen, wat massaberekeningen van sterren in de war kan schoppen. ‘De situatie dat je twee heldere sterren hebt maar denkt dat het er één is, is waarschijnlijk niet zo ongewoon’, zegt Yamaguchi.
Planeten in een systeem met drie sterren zouden in chaotische banen bewegen. Daardoor zouden ze wilde, ongewone seizoenen kunnen hebben. Het is echter onwaarschijnlijk dat zulke werelden in KIC 8145411 worden gevonden. Ze zouden bij het ontstaan van de witte dwerg zijn verbrand. ‘Als er al een planeet was, zou die waarschijnlijk vernietigd zijn’, zegt Yamaguchi.
