Epsilon Aurigae heeft astronomen sinds de jaren 1800 in de war gebracht, maar nieuwe beelden geven inzicht in deze zeer ongebruikelijke, verduisterende dubbelster. Een theorie is geweest dat een grote ondoorzichtige schijf de primaire ster bijna van de rand verduistert. De nieuwe beelden van een aan de Universiteit van Michigan ontwikkeld instrument lijken die theorie te bevestigen. 'Het verbaast me nogal dat we dit kunnen vastleggen', zei John Monnier van UM. 'Er is geen ander systeem zoals dit bekend. Bovendien lijkt het in een zeldzame fase van het stellaire leven te verkeren. En het is zo dicht bij ons. Het is buitengewoon toevallig. "
Epsilon Aurigae heeft een twee jaar durende zonsverduistering die elke 27 jaar voorkomt. De huidige zonsverduistering begon in augustus 2009 en amateur- en professionele astronomen hebben van deze gelegenheid gebruik gemaakt om zoveel mogelijk telescopen op het evenement te trainen.
Monnier leidde de ontwikkeling van het Michigan Infra-Red Combiner (MIRC) -instrument, dat interferometrie gebruikt om het licht dat vier telescopen binnenkomt in de CHARA-array van de Georgia State University te combineren en te versterken zodat het lijkt te komen door een apparaat dat 100 keer groter is dan de Hubble-ruimtetelescoop. Met MIRC konden astronomen het verduisterende object voor het eerst 'zien'.
Het object dat de primaire ster overschaduwt, is donker - bijna onzichtbaar - en wordt alleen gezien als het voorbij Epsilon Aurigae passeert, de vijfde helderste ster in het noordelijke sterrenbeeld Auriga. Omdat astronomen er niet veel licht van hadden waargenomen, was een theorie dat het object een stellair zwart gat was. Maar de heersende theorie noemde het een kleinere ster die in een baan om de rand draaide met een dikke schijf stof. De theorie was dat de baan van de schijf precies in hetzelfde vlak moet liggen als de baan van het donkere object rond de helderdere ster, en dit alles moest plaatsvinden in hetzelfde vlak als het uitkijkpunt van de aarde. Hoe onwaarschijnlijk deze afstemming ook zou zijn, het verklaarde de observaties.
De nieuwe afbeeldingen laten zien dat dit inderdaad het geval is. Een geometrisch dunne, donkere, dichte, maar gedeeltelijk doorschijnende wolk is te zien langs Epsilon Aurigae.
"Dit toont echt aan dat het basisparadigma, ondanks de kleine waarschijnlijkheid, juist was", zei Monnier, en de schijf lijkt veel vlakker dan recente modellering van de Spitzer-ruimtetelescoop suggereert. 'Het is echt zo plat als een pannenkoek', zei hij.
[/onderschrift]
Hoewel de 'film' van de schijf die voor de ster langskomt griezelig lijkt op de ringen van Saturnus, denkt Monnier niet dat het object op een ringsysteem lijkt.
"Ringsystemen zijn over het algemeen (altijd) vrij dunbevolkt en niet optisch dik", zei Monnier in een e-mail aan Space Magazine. “Ook ringsystemen hebben vrijwel geen gas en bezinken in * extreem * dunne lagen. Beide feiten maken het hoogst onwaarschijnlijk dat het stof Eps Aur zich in een "ring" bevindt, omdat het tijdens een zonsverduistering niet zoveel van het sterrenlicht volledig kan absorberen. Dat gezegd hebbende, we weten niet veel over de verspreiding - er kan een klein centraal gat zijn, zoals wordt aangegeven door het oplichten van de ster tijdens een mid-eclipse die in het verleden is waargenomen. "
Over waarom dit object zo donker is, zei Monnier: "Op dit moment zien we de achterkant die niet kan reflecteren. We zouden verwachten dat wat licht zich op andere momenten in de baan zou verspreiden en het zou de moeite van het zoeken waard zijn, maar vereist een zeer hoge hoekresolutie en een hoog dynamisch bereik. Merk op dat de schijf niet helemaal donker is - de infraroodgloed van de koele stofkorrels is in de jaren tachtig en meest recentelijk gezien in een Spitzer ruimtetelescooppapier van Hoard et al. ” (Zie het artikel 'Het onzichtbare monster temmen: systeemparameterbeperkingen voor Epsilon Aurigae van ver-ultraviolet tot midden-infrarood'.
Dankzij MIRC konden astronomen voor het eerst ook de vorm en oppervlakte-eigenschappen van sterren zien. Voorheen waren sterren zelfs lichtpunten, zelfs met de grootste telescopen.
"Door interferometrie is beeldvorming met hoge resolutie van verre objecten een realiteit geworden", zegt Fabien Baron, een postdoctoraal onderzoeker bij UM die hielp bij de beeldvorming in dit onderzoek. "Het zal waarschijnlijk veel mysteries oplossen, maar ook veel nieuwe vragen oproepen."
De nieuwe bevindingen zullen worden gepubliceerd in de editie van 8 april van Nature. Onderzoekers van de University of Denver en Georgia State University hebben ook bijgedragen aan het onderzoek.
Bronnen: EurekAlert, e-mailuitwisseling met John Monnier
