Wanneer we naar de sterrenhemel kijken, zien we vooral witte, gele of blauwige lichtpuntjes. Maar er bestaat een zeldzame klasse van sterren die een veel warmere, bijna dieprode gloed verspreiden: de koolstofsterren. Deze bijzondere sterren behoren tot de meest intrigerende objecten in de sterrenkunde, omdat ze een kijkje geven in de chemische keuken van het heelal.
Een koolstofster is een ster waarvan de atmosfeer meer koolstof bevat dan zuurstof. Normaal gesproken is zuurstof in de buitenlagen van een ster overvloediger aanwezig, en bindt het de koolstof aan zich in de vorm van koolmonoxide (CO). Bij koolstofsterren is er echter zoveel extra koolstof aanwezig dat er na de vorming van CO nog veel koolstof “overblijft”. Die overtollige koolstof vormt moleculen zoals C₂ (di-koolstof) en CN (cyanogeen) in de atmosfeer, en die geven de ster zijn karakteristieke dieprode tot robijnrode kleur. Ze zijn relatief zeldzaam: slechts een paar duizend zijn bekend in onze Melkweg. Hun spectra vertonen duidelijke absorptiebanden van koolstofmoleculen, wat ze spectroscopisch gemakkelijk herkenbaar maakt.
Koolstofsterren zijn van groot belang voor de sterrenkunde omdat ze laten zien hoe sterren in hun laatste fasen zware elementen produceren en verspreiden. Wanneer zulke sterren uiteindelijk hun buitenlagen afstoten, verrijken ze de interstellaire ruimte met koolstof en andere bouwstenen voor nieuwe sterren, planeten en zelfs leven.
Hoe ontstaan koolstofsterren?
Koolstofsterren bevinden zich meestal in een laat stadium van hun leven, vaak als rode reuzen. In dit stadium vinden in de kern en de schil rond de kern ingewikkelde kernfusiereacties plaats, waarbij koolstof en andere elementen worden geproduceerd. Door convectie – het opborrelen van materiaal – kan die koolstof naar de buitenlagen van de ster worden getransporteerd. Dit proces heet de dredge-up. In sommige gevallen kan een ster ook door interactie met een nabije begeleider (in een dubbelstersysteem) rijk worden aan koolstof, doordat materiaal van de ene ster naar
Enkele voorbeelden van koolstofsterren
- La Superba (Y Canum Venaticorum): een van de helderste en beroemdste koolstofsterren aan de hemel, te vinden in de Jachthonden. Haar opvallend rode kleur maakte diepe indruk op 19e-eeuwse astronomen.
- TX Piscium: een koolstofster in het sterrenbeeld Vissen, bekend om zijn prachtige oranjerode kleur.
- R Leporis (Hind’s Crimson Star): een koolstofster in het sterrenbeeld Haas, vaak beschreven als een van de roodste sterren die met het blote oog te zien zijn.
