Astronomen leggen röntgenbeeld vast van astrosfeer rond zonachtige ster HD 61005

De astrofysische gemeenschap heeft onlangs een spectaculair visueel resultaat gepresenteerd: de allereerste scherpe röntgenprojectie van een zogenaamde 'astrosfeer' rond de ster HD 61005. Deze ster vertoont opvallende gelijkenissen met onze eigen zon, wat de ontdekking extra relevant maakt voor ons begrip van het zonnestelsel. De waarneming werd mogelijk gemaakt door de Chandra X-ray Observatory van de NASA, een van de meest geavanceerde instrumenten in de ruimte. De bevindingen van dit onderzoek, die een uniek venster bieden op de vroege stadia van stellaire evolutie, zijn officieel gepubliceerd in het gerenommeerde wetenschappelijke tijdschrift 'The Astrophysical Journal'.

HD 61005 bevindt zich op een afstand van ongeveer 120 lichtjaar van de aarde, gesitueerd in het sterrenbeeld Achtersteven (Puppis). Hoewel de massa en de temperatuur van deze ster sterk overeenkomen met die van onze zon, is er een aanzienlijk verschil in leeftijd. Terwijl onze zon ongeveer 4,6 miljard jaar oud is, wordt de leeftijd van HD 61005 geschat op slechts 100 miljoen jaar. Dit maakt haar tot een kosmische jongeling in vergelijking met onze eigen ster. De activiteit van de sterrenwind bij HD 61005 is indrukwekkend: de snelheid ligt ongeveer drie keer hoger dan die van de huidige zonnewind, en de deeltjesdichtheid is maar liefst 25 keer groter dan wat we bij onze eigen zon waarnemen.

Een astrosfeer is in feite een enorme holte gevuld met oververhit gas die ontstaat wanneer de krachtige sterrenwind botst met het koelere interstellaire gas en stof in de omgeving. Deze formatie vervult een cruciale beschermende functie, vergelijkbaar met de heliosfeer die ons eigen zonnestelsel omringt en beschermt tegen kosmische straling. De ontdekking bij HD 61005 markeert de eerste keer dat een dergelijk fenomeen via röntgenstraling is bevestigd bij een ster van het zon-type. Voor wetenschappers is dit een gouden kans om te begrijpen hoe de heliosfeer van de zon er in haar turbulente beginjaren uitgezien moet hebben. De omvang van de vastgelegde astrosfeer is gigantisch, met een diameter die oploopt tot 200 astronomische eenheden.

De röntgenstraling die deze structuur zichtbaar maakt, wordt gegenereerd in de contactzone waar de razendsnelle sterrenwind de interstellaire materie raakt. Een doorslaggevende factor voor de zichtbaarheid van deze specifieke structuur is de route die HD 61005 door de kosmos aflegt. De ster beweegt zich momenteel door een gebied waar de dichtheid van het interstellaire medium ongeveer duizend keer hoger is dan de omgeving waarin onze zon zich momenteel bevindt. Deze verhoogde dichtheid zorgt voor een intensere interactie, waardoor de grenzen van de astrosfeer oplichten op een manier die normaal gesproken onzichtbaar blijft voor onze instrumenten.

Hoewel de eerste aanwijzingen voor deze röntgengloed al in 2014 werden opgemerkt tijdens een korte observatie van een uur met de Chandra-telescoop, werd de volledige omvang van de structuur pas definitief bevestigd na een veel langere belichtingstijd in 2021. Dit baanbrekende onderzoek stond onder leiding van Carey Lisse, verbonden aan de Johns Hopkins University. De resultaten onderstrepen het belang van geduldige, langdurige observaties voor het in kaart brengen van complexe stellaire fenomenen die zich op enorme afstanden van ons bevinden.

In de volksmond staat HD 61005 ook wel bekend onder de onofficiële bijnaam 'De Mot' (The Moth). Deze naam is te danken aan de karakteristieke vorm van de schijf van restmateriaal die eerder in het infrarode spectrum werd geïdentificeerd. Deze stofschijf vertoont sterke overeenkomsten met de Kuipergordel in ons eigen zonnestelsel. Dergelijke observaties leveren kritieke informatie over de vroege geschiedenis van onze zon en hoe haar wind reageerde op een veel compactere omgeving. Terwijl de ster zich met hoge snelheid door de ruimte verplaatst, vormt zich aan de voorzijde een duidelijke boeggolf (bow shock), wat het dynamische en krachtige karakter van deze indrukwekkende stellaire structuur benadrukt.