Niet alle sterren blijven netjes op hun plek in de sterrenhemel. Sommige leiden een veel avontuurlijker leven: ze schieten met enorme snelheden door de Melkweg, alsof ze uit hun geboortestreek zijn weggestoten. Zulke sterren worden wegloopsterren genoemd. Ze intrigeren astronomen omdat ze laten zien dat ook in de kosmos soms “ongelukken” gebeuren die sterren een compleet nieuw pad geven.
Een wegloopster is een ster die zich met een veel hogere snelheid dan gemiddeld door de ruimte verplaatst. Terwijl de meeste sterren rustig met de rotatie van de Melkweg meedraaien, lijken wegloopsterren haastig te zijn ontsnapt uit hun omgeving. Hun snelheden kunnen oplopen tot tientallen of zelfs honderden kilometers per seconde.
Hoe werden de 'weglopers' ontdekt?
In de 19e eeuw begonnen astronomen systematisch de eigenbeweging van sterren te meten: dat is de schijnbare verplaatsing van sterren ten opzichte van de achtergrondhemel, gezien vanaf de aarde. Met betere telescopen en vooral de introductie van fotografie konden sterren op platen worden vastgelegd en vergeleken over meerdere jaren. Toen ontdekte men dat sommige sterren een opvallend hoge eigenbeweging hadden in vergelijking met de meeste andere sterren. Een van de beroemdste voorbeelden is AE Aurigae in het sterrenbeeld Voerman. Deze ster bleek zich met een abnormaal hoge snelheid te verplaatsen – een eerste aanwijzing dat er “zwervers” onder de sterren bestaan.
In de eerste helft van de 20e eeuw kregen astronomen betere middelen om zowel de eigenbeweging (op de hemel) als de radiale snelheid (beweging naar of van ons toe, gemeten via spectraallijnen en het Dopplereffect) te bepalen. Daarmee konden ze driedimensionale snelheden berekenen. Het werd toen duidelijk dat sommige sterren niet gewoon meedraaien met de Melkweg, maar met snelheden van tientallen kilometers per seconde dwars door de ruimte bewegen. Astronomen begonnen deze sterren “runaway stars” te noemen, in het Nederlands wegloopsterren. Vandaag de dag zijn het vooral de gegevens van de Gaia-ruimtetelescoop (gestart in 2013) die baanbrekend zijn. Gaia meet de posities en bewegingen van meer dan een miljard sterren met ongekende precisie. Hierdoor hebben astronomen nu een compleet overzicht van waar wegloopsterren vandaan komen, hoe vaak ze voorkomen en hoe ze door de Melkweg bewegen.
Hoe ontstaan wegloopsterren?
Astronomen kennen twee hoofdsituaties die een ster kunnen veranderen in een zogeheten 'wegloopster':
- Sterrenbotsingen in clusters
In een drukke sterrenhoop kunnen meerdere sterren elkaar zwaartekrachtmatig beïnvloeden. Bij een nauwe interactie kan één ster als het ware “uit het nest worden geslingerd”, met hoge snelheid de ruimte in. - Supernova-explosies
Veel sterren ontstaan in paren of systemen van meerdere sterren. Als één van die sterren aan het eind van zijn leven explodeert als supernova, wordt de partnerster plotseling losgelaten uit de zwaartekrachtbinding. Die tweede ster vliegt dan weg met de snelheid die hij al had – vaak genoeg om een echte wegloopster te worden.
Wegloopsterren helpen astronomen beter te begrijpen hoe stervorming, sterclusters en supernova’s werken. Ze zijn ook aanwijzingen dat de Melkweg een zeer dynamische plek is, waarin sterren niet altijd rustig in hun baan blijven. Bovendien laten ze zien dat sterrenkundige gebeurtenissen op grote schaal soms dramatische gevolgen hebben, alsof de kosmos zijn eigen katapulten bezit.
Enkele bekende voorbeelden van wegloopsterren:
- AE Aurigae en Mu Columbae zijn beroemde wegloopsterren. Uit hun banen blijkt dat ze waarschijnlijk circa 2,5 miljoen jaar geleden tegelijk zijn weggeschoten uit de Orionnevel, mogelijk door een complexe botsing tussen meerdere sterren.
- Zeta Ophiuchi, een heldere ster in het sterrenbeeld Slangendrager, is waarschijnlijk een overlevende van een supernova in een dubbelstersysteem.
