De zwaarste ster

De zwaarste ster die we kennen, R136a1 (achtergrond),
vergeleken met een normale O-type ster (blauw), de Zon
(geel) en een rode dwerg (rood). Figuur: ESO/M. Kornmesser.

Onze Zon weegt 2000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 kg. Daarmee is ze slechts een bescheiden ster: uit de studie van dubbelsterren weten we dat er sterren zijn die flink wat zwaarder zijn. Als we wat geluk hebben, kunnen we bij een dubbelster de massa van de componenten meten. Daarvoor moeten beide sterren vrij dicht bij elkaar staan en bijvoorbeeld in enkele dagen of enkele weken om elkaar draaien. Als de helderheid van de beide sterren niet te veel verschilt, kunnen we in het spectrum de lijnen zien verschuiven en iets te weten komen over de snelheid van beide sterren in hun baan. Als dan de ene ster dan nog vóór de andere passeert, en het systeem dus een eclipserende dubbelster is, kunnen we de massa van de beide sterren afzonderlijk bepalen.

Uit onderzoek van dubbelsterren weten we dat de zwaarste sterren ook de helderste sterren zijn én dat het de heetste sterren zijn. Hun spectraaltype is O, of het zijn Wolf-Rayetsterren, een soort extreem hete en heldere sterren. De kampioen onder de dubbelsterren is WR 20a, een ster in de open sterrenhoop Westerlund 2 in het sterrenbeeld Carina. Het is een dubbelster waarvan beide componenten Wolf-Rayet sterren zijn. Uit waarnemingen blijkt dat de sterren 82 en 83 keer zo zwaar zijn als de Zon. Elke ster straalt ook een miljoen keer meer licht uit dan de Zon. Iets verderop staat nog WR 21a, een dubbelster met een Wolf-Rayet ster die misschien zelfs 87 keer zo zwaar is als de Zon en die begeleid wordt door een O-type ster die “slechts” 53 keer zo zwaar is als de Zon.

We weten dat de zwaarste sterren ook de helderste zijn. Daarom kunnen we zoeken naar zeer heldere sterren: die moeten dan zeer zwaar zijn. Deze zoektocht bracht sterrenkundigen naar de Grote Magellaanse Wolk, een naburig sterrenstelsel dat zich aan de zuidelijke hemel bevindt. In de Grote Wolk bevindt zich een jonge cluster van sterren, die men R136 noemt. Eén van de helderste sterren van deze cluster wordt aangeduid met “a1”. R136a1 straalt 8,7 miljoen keer meer licht uit dan de Zon, waaruit men afleidt dat deze ster 265 keer zo zwaar is als de Zon. Bij zijn geboorte was de ster wellicht zelfs 320 keer zo zwaar als de Zon. Daarmee is hij de zwaarste ster waarvan we een redelijke schatting van de massa hebben.