Zo rood als roet

U Camelopardalis, gefotografeerd door de Hubble Space
Telescope. Opname: NASA/ESA.

Mira Ceti is een wonderlijke ster. Het is een rode reus die van helderheid verandert, waardoor ze soms met het blote oog zichtbaar is en soms onzichtbaar is. Veranderlijke sterren zoals Mira zijn enkele keren zwaarder dan de Zon en zijn aan het einde van hun leven gekomen. In hun diepste inwendige hebben ze alle helium omgezet in koolstof en wat zuurstof. Dat diepe inwendige is nu helemaal uitgedoofd, maar in de zones er rond is nog wel activiteit: wat helium wordt er nog omgezet in koolstof en, dichter bij het oppervlak, wordt nog wat waterstof omgezet in helium. Omdat er in de ster twee actieve zones van nucleaire verbranding zijn, krijgt ze de ‘hik’. Meestal is de ster in rust en is enkel de buitenste zone van nucleaire verbranding actief. Nu en dan wordt de diepste zone echter voor korte tijd zeer actief (een ‘hik’), waarbij de ster een gulp koolstof aanmaakt.

Na een paar hikken van de ster kan dat koolstof via turbulente gasstromen in de buitenste lagen van de ster naar het oppervlak opborrelen. Daar vormt het koolstof moleculen, iets wat lijkt op roet, waardoor deze Mirasterren zeer rood van kleur worden. Men noemt deze sterren (‘klassieke’) koolstofsterren.

Mira zelf is (nog) geen koolstofster: de hikken die de ster ondergaat zijn nog niet krachtig genoeg om het koolstof naar het oppervlak te brengen. U Camelopardalis is een beter voorbeeld. Dit is een ‘klassieke’ koolstofster: rood, groot en veranderlijk van helderheid.

De hikken blijven niet duren. Ze worden op de lange duur zo hevig dat de ster haar buitenkant afwerpt tot een planetaire nevel en ineenstort tot een witte dwerg. Ondertussen heeft ze echter veel koolstof de ruimte ingejaagd: koolstofsterren beschikken over een stevige sterrenwind, die de materie van het oppervlak wegblaast. Wellicht is heel wat van het koolstof op Aarde, in u en in mij, aangemaakt tijdens dergelijke hikken van koolstofsterren.