De kern van oude sterren draait minstens tien keer sneller rond dan hun oppervlak, ontdekte een internationaal team astronomen. Een artikel over hun bevindingen verschijnt vandaag in het toptijdschrift Nature. Het is de vierde toppublicatie van hoogleraar Asteroseismologie Conny Aerts in 2011. Ze is verbonden aan de K.U. Leuven en de Radboud Universiteit Nijmegen. Het oppervlak van de ster roteert erg traag: een volledige omwenteling duurt al gauw een jaar. Nu blijkt dat de diep gelegen kern van de ster veel sneller draait, zowat één rotatie per maand. Het team kwam tot deze ontdekking aan de hand van de buitengewoon precieze metingen van de Kepler Ruimtetelescoop van NASA.

Aerts’ doctoraatsstudent Paul Beck en zijn collega’s hebben golven geanalyseerd die zich voortplanten doorheen de sterren. Aan het oppervlak zijn deze golven waar te nemen als ritmische variaties in de helderheid van de ster. Via asteroseismologie, de studie van dergelijke golven, zijn wetenschappers in staat conclusies te trekken over de omstandigheden diep binnenin de ster. Verschillende golven geven informatie over verschillende delen van de ster, en door ze zorgvuldig met elkaar te vergelijken, kon het onderzoeksteam niet enkel bewijzen dat de kern ronddraait, maar ook dat de rotatiesnelheid spectaculair toeneemt naarmate je dichter bij de kern komt.
“Het hart van de ster bepaalt hoe ze zal evolueren”, zegt Beck, “en daarom kan een goed begrip van hoe een ster diep vanbinnen roteert ons helpen om te voorspellen wat er met sterren als onze Zon zal gebeuren aan het eind van hun evolutie.” 

De sterren waarover het in dit artikel gaat, zijn zogenaamde Rode Reuzen. Zij bevinden zich in een stadium dat onze Zon over ongeveer 5 miljard jaar zal bereiken. Hun buitenste lagen zijn zo uitgezet dat de ster meer dan vijf keer groter is dan oorspronkelijk, en zodanig afgekoeld dat de ster een rode kleur heeft gekregen. De kern heeft ondertussen een tegengestelde evolutie doorgemaakt en heeft zich samengetrokken tot een immens hete pit met een buitengewoon hoge dichtheid. De rotatie van de ster kan je best vergelijken met een ijsschaatser die een pirouette maakt: de schaatser zal trager draaien wanneer hij zijn armen uitstrekt en sneller wanneer hij zijn armen dichtbij zijn lichaam houdt. Op dezelfde manier is de rotatiesnelheid van de uitdijende buitenlagen vertraagd, terwijl de samentrekkende kern steeds sneller is gaan draaien.

De Kepler Ruimtetelescoop is één van de meest succesvolle NASA ruimtemissies. Kepler is ontworpen om planeten te detecteren die zo groot zijn als de Aarde in de bewoonbare zone van verafgelegen sterren. De planetenjager heeft talrijke kandidaat-planeten gevonden en bevestigt ook het bestaan van een heel aantal reeds vermoede planeten buiten ons zonnestelsel. Kepler kan variaties van slechts enkele miljoensten in de helderheid van een ster detecteren. Precies daarom zijn de Keplermetingen zo geschikt om de minieme golven te meten die door het team van Paul Beck werden onderzocht. Het effect van rotatie op die golven is zo klein, dat het pas werd ontdekt na twee jaar continue gegevensverzameling door de Keplersatelliet. [Bron KU Leuven]