In een recent onderzoek ontdekten wetenschappers een groep metaalarme sterren, gehuld in een enorme hoeveelheid ijzerdamp in de Large Magellanic Cloud (BMO). De onderzoekers gebruikten een combinatie van theoretische modellen van stofvorming in circumstellar shells met IR-waarneming van de Spitzer-ruimtetelescoop. De analyse omvat projecties voor de toekomstige telescoop van James Webb.
Sterren met een massa van 1-8 zonne-energie ontwikkelen zich langs de asymptotische tak van reuzen (AGB) en vervolledigen hun bestaan als een witte dwerg. Het is tijdens deze snelle fase dat de sterren zich uitbreiden tot gigantische afmetingen en afkoelen, waardoor ze het grootste deel van de massa verliezen door de krachtige sterrenwinden. De lage temperatuur en hoge winddichtheid garanderen ideale omstandigheden voor de condensatie van stofdeeltjes in circumstellar schalen.
Infraroodbeeld van de Large Magellanic Cloud (LMC) van de Spitzer Space Telescope. Boven: Vergelijking van het Spitzer / IRS-spectrum van de ster SSID 4486 en het beste theoretische spectrum van een ster met vijf zonnemassa's omringd door 70% ijzerstof. Hieronder: een artistieke visie van een gigantische ster AGB die materie uitwerpt in het interstellaire medium
Gemaakt in de AGB-fase, wordt stof verplaatst naar het interstellaire medium en speelt het een belangrijke rol in het leven van de melkweg, omdat zij het is die nieuwe sterren en planeten creëert. Daarom is het belangrijk voor astronomen om te begrijpen of het uit organische componenten in vaste of anorganische componenten bestaat. De nieuwe studie richtte zich op de vreemde groep van massieve AGB-sterren in de LMC. De analyse toonde aan dat de objecten 5 zonnemassa's bereiken, 100 miljoen jaar geleden verschenen en arm zijn aan metalen (ijzer, magnesium en silicium). Maar het trof een andere ontdekking. Het bleek dat de IR spectrale energiedistributie kan worden geproduceerd als het ijzerstof het hoofdbestanddeel van circumstellaire omhulsels is.
Dit is ongebruikelijk voor enorme AGB-sterren. Eerder werd gedacht dat dergelijke sterren voornamelijk silicaten, magnesium en een enorme hoeveelheid zuurstof en silicium creëren. Maar de vondst lijkt nog verrassender vanwege de slechte metaalomgeving. Lage metaalachtigheden creëren speciale omstandigheden, waardoor de vorming van een aanzienlijke hoeveelheid ijzerstof mogelijk wordt. Meer specifiek, in een omgeving met lage metaalgehaltes, is complexe nucleosynthese binnen massieve AGB-sterren zo ontwikkeld dat het bijna alle magnesium en zuurstof verbrandt (noodzakelijk voor de vorming van silicaten).
IJzerstof wordt dus het hoofdbestanddeel van het stof dat door de sterren wordt gecreëerd. Uit de toekomst van de James Webb-ruimtetelescoop zal meer informatie bekend worden, waardoor het aantal toegestane AGB-sterren groter zal worden.
