Een ster kijkt niet op een jaartje meer of minder. Onze eigen zon heeft bijvoorbeeld nog zo’n vierenhalf miljard jaar te gaan voor zijn brandstof opraakt. Maar als het eenmaal zover is, kunnen de gebeurtenissen elkaar razendsnel opvolgen. Er is een flinke kans dat het de zon net zo zal vergaan als Sakurai’s object, een ster in het sterrenbeeld Boogschutter die in 1996 werd ontdekt door een Japanse amateur-astronoom. Deze ster was vlak voor zijn ontdekking nog een ‘witte dwerg’, een hete bol ter grootte van de aarde, bleek uit archiefbeelden. Binnen een paar jaar was hij veranderd in een veel koelere gigant met de afmeting van honderd zonnen. In feite was hij daarmee een stap terug gegaan in zijn ontwikkeling. Want voordat een ster verandert in een witte dwerg is hij een ‘rode reus’, een grote en relatief koele ster. “We hadden al snel door wat er gebeurde”, vertelt Albert Zijlstra, hoogleraar astrofysica aan de universiteit van Manchester. “Dit moest een zogenaamde ‘helium flash’ zijn, een heliumflits. Daarbij worden de laatste restjes helium in de schil van de uitdovende ster zo snel en hard samengedrukt, dat ze opnieuw ontbranden. De enorme uitzetting die dat tot gevolg heeft, zorgt dat het oppervlak afkoelt. Maar meer naar binnen is de ster juist weer veel heter geworden.” Zijlstra en elf collega’s berichten in Science van deze week over de gebeurtenissen daarna, die tot nu toe niet goed begrepen werden. Het blijkt namelijk dat de ster nu alweer aan het krimpen is, terwijl hij volgens gangbare modellen nog honderden jaren groot had moeten blijven. Zijlstra: “De evolutie van deze ster gaat honderd keer zo snel als we hadden verwacht. Waarschijnlijk komt dat doordat de gassen zich niet volgens het boekje gedragen. Ze mengen veel slechter dan gedacht, waardoor de brandstof nu alweer op is.” De astrofysicus legt eerst maar eens uit wat er in de ster gebeurd is, de afgelopen miljarden jaren. “Het was een ster die veel leek op de zon. In dat type sterren komt energie vrij door de fusie van waterstof tot helium. Als het waterstof in de kern van de ster op is, gaat het helium op den duur fuseren tot koolstof. In de schil gaat de fusie van waterstof intussen nog door. En dan gebeurt er plotseling een catastrofe. We weten nog niet waarom, maar de ster stoot binnen honderdduizend jaar ongeveer de helft van zijn massa uit. Dat zijn de buitenste lagen, waar bijna alle brandstof inzit. Ze worden als grote stofwolken het heelal ingeslingerd.” De ster is dan veranderd in een rode reus. Hij heeft daarna niet genoeg waterstof en helium om de kernreactie gaande te houden, dus de ster dooft en wordt een witte dwerg. Zijlstra: “Feitelijk is dan alleen de kern nog over, die vooral uit koolstof bestaat. Maar daar zit nog wel een dun laagje waterstof en helium omheen. Door de zwaartekracht valt dat terug naar de kern. En daarbij worden de druk en de temperatuur op een gegeven moment zo hoog, dat de kernreactie toch weer even op gang komt. Dat is de heliumflits. En daarbij wordt opnieuw een hoop massa de ruimte ingeslingerd.” Een computermodel om deze processen te beschrijven had zijn onderzoeksgroep al vijf jaar geleden ontwikkeld, zegt Zijlstra. “Maar we hebben nooit verder gesimuleerd dan tot het heden. Nu de ster zich zo onverwacht ging gedragen, hebben we dat wel gedaan. Het model gaat ervan uit dat de gaslagen veel minder mengen dan bij een levende ster, en dat lijkt te kloppen. De uitkomsten hebben we vergeleken met waarnemingen, met name van de radiostraling uit de ster. Zichtbaar licht komt namelijk niet meer door de stofwolken heen, tegenwoordig.” Het model bleek niet alleen de snelheid van de ontwikkelingen te kunnen verklaren, maar ook de producten die erbij vrijkomen. Die reactieproducten zijn ook iets speciaals. Het is voor het eerst dat de uitstoot bij een heliumflits is gemeten en die blijkt ongeveer een duizendste van de massa van de ster te zijn. “Dat klinkt misschien niet zo indrukwekkend, maar als alle sterren dit doen, kan het de herkomst van 5 procent van de koolstof in het heelal verklaren. Een groot deel daarvan is de versie met een massagetal van 13, de isotoop die op aarde weinig voorkomt. En dat zou kunnen betekenen dat de helft van alle koolstof-13 afkomstig is van dit soort gebeurtenissen.” De korte opleving van Sakurai’s object is alweer voorbij, maar er zal nog een derde leven volgen, voorspelt Zijlstra. Volgens het model zal de ster de komende tien tot vijftig jaar nog krimpen, om vervolgens nog een allerlaatste keer uit te zetten. “De echte heliumflits moet nog komen, denken wij. Wat we nu zagen was de reactie van het laatste restje waterstof. Waarschijnlijk wordt de ster de komende decennia weer zichtbaar, doordat de kracht van de heliumreactie de stofwolk zal wegblazen. Als die voorbij is, houdt het echt op voor deze ster.” In werkelijkheid is dat al lang gebeurd, want Sakurai’s object bevindt zich drie- tot tienduizend lichtjaar van ons vandaan. Elmar Veerman Marcin Hajduk e.a.: “The real-time stellar evolution of Sakurai’s object”, Science, 8 april 2005