Een nieuwe glimp in het hart van Orion heeft de scheiding bevestigd tussen het dubbelstersysteem dat zo dicht om elkaar heen draait dat astronomen ooit dachten dat ze een enkele ster zouden kunnen zijn.
Het onderzoeksteam, onder leiding van Stefan Kraus en Gerd Weigelt van het Max-Planck-Instituut voor Radioastronomie (MPIfR) in Bonn, Duitsland, gebruikte ESO's Very Large telescope Interferometer (VLTI) om het scherpste beeld ooit van de jonge dubbelster Theta te verkrijgen 1 Ori C in de Orion Trapezium Cluster.
De dubbelsterren vertegenwoordigen de meest massieve ster in het dichtstbijzijnde massavormende stervormingsgebied van de aarde.
Theta 1 Ori C is de dominante en meest stralende ster in de Orion sterrenkwekerij. Gelegen op een afstand van slechts ongeveer 1.300 lichtjaar, biedt het een uniek laboratorium om het vormingsproces van zware sterren in detail te bestuderen. De intense straling van Theta 1 Ori C ioniseert de hele Orionnevel. Met zijn sterke wind vormt het sterrenpaar ook de beroemde Orion-proplyds, jonge sterren die nog steeds worden omringd door hun protoplanetaire stofschijven.
Hoewel Theta 1 Ori C een enkele ster leek te zijn, zowel met conventionele telescopen als met de Hubble-ruimtetelescoop, ontdekte het team het bestaan van een naaste metgezel.
"VLTI-interferometrie met het AMBER-instrument stelde ons voor het eerst in staat om een beeld van dit systeem te verkrijgen met de spectaculaire hoekresolutie van slechts 2 milliarseconde", zegt Stefan Kraus. "Dit komt overeen met het oplossend vermogen van een ruimtetelescoop met een spiegeldiameter van 130 meter."
Het nieuwe beeld scheidt duidelijk de twee jonge, massieve sterren van dit systeem. De waarnemingen hebben een ruimtelijke resolutie van ongeveer 2 millisecseconden, wat overeenkomt met de schijnbare grootte van een auto op het oppervlak van de maan.
Het VLTI-beeld laat zien dat in maart 2008 de hoekafstand tussen de twee sterren slechts ongeveer 20 millisecseconden was. Aanvullende positiemetingen van het binaire systeem zijn de afgelopen 12 jaar verkregen met behulp van de techniek van bispectrum-spikkelinterferometrie met telescopen van 3,6 tot 6 meter, waardoor observaties met een hoge hoekresolutie zelfs bij visuele golflengten tot 440 nm mogelijk zijn.
Uit de verzameling metingen blijkt dat de twee zware sterren zich in een zeer excentrieke baan bevinden met een periode van 11 jaar. Met behulp van de derde wet van Kepler werden de massa's van de twee sterren afgeleid van 38 en 9 zonsmassa's. Bovendien maken de metingen een goniometrische bepaling mogelijk van de afstand tot Theta 1 Ori C en dus tot het centrum van het Orion-stervormingsgebied.
De resulterende afstand van 1350 lichtjaar stemt uitstekend overeen met het werk van een andere onderzoeksgroep onder leiding van Karl Menten, ook van MPIfR, die goniometrische parallaxen van de niet-thermische straling van Orionnevelsterren heeft gemeten met behulp van de Very Long Baseline Array. Deze resultaten zijn belangrijk voor studies van het Orion-gebied en voor de verbetering van theoretische modellen van stervorming met een hoge massa.
De onderzoekers zeggen dat de resultaten nieuwe mogelijkheden benadrukken van stellaire beeldvorming met hoge resolutie die haalbaar is met infrarood interferometrie. De techniek stelt astronomen in staat om het licht van verschillende telescopen te combineren tot een enorme virtuele telescoop met een oplossend vermogen dat overeenkomt met dat van een enkele telescoop met een diameter van 200 meter.
"Onze waarnemingen demonstreren de fascinerende nieuwe beeldvormingsmogelijkheden van de VLTI", zegt Gerd Weigelt. "Deze infrarood-interferometrietechniek zal zeker tot veel fundamentele nieuwe ontdekkingen leiden."
LEAD IMAGE CAPTION: VLTI / AMBER-afbeelding van Theta 1 Ori C in het Orion Trapezium-cluster, plus positiemetingen van het binaire systeem dat de afgelopen 12 jaar is verkregen. Krediet: Max Planck Institute / VLTI / AMBER
Bronnen: persbericht van het Max Planck Institute (per e-mail verzonden via Eurekalert) en het originele papier.
