Sterbotsing

'n Sterbotsing is die samekoms van twee sterre,^[1] wat veroorsaak word deur die sterredinamika in 'n sterreswerm, of deur die wentelbaanverval van 'n dubbelster vanweë massaverlies of meganismes wat nog nie goed verstaan word nie.

Die gesimuleerde botsing tussen twee neutronsterre.

Enige ster in die heelal kan bots, of dit nog fusie ondergaan of nie. Witdwerge, neutronsterre, swartkolke, hoofreekssterre, reusesterre en superreuse is verskillende soorte sterre met verskillende massas, temperature en radiusse, en daarom produseer hulle verskillende soorte botsings en oorblyfsels.^[2]

Soorte sterbotsings

Samesmeltings van dubbelsterre

Sowat die helfte van die sterre in die lug is deel van veelvoudige sterstelsels. Dubbelstelsels is wanneer twee sterre om mekaar wentel. Sommige dubbelsterre wentel so na aan mekaar dat hulle 'n atmosfeer deel, en dit gee die stelsel die vorm van 'n grondboontjie. Hoewel die meeste sulke kontakdubbelvoorwerpe stabiel is, raak sommige onstabiel; dan werp die een die ander uit die stelsel of hulle smelt saam en word een ster.

Sterrekundiges voorspel sulke voorvalle geskied omtrent elke 10 000 jaar in die bolswerms van die Melkweg.^[2] Op 2 September 2008 het wetenskaplikes die eerste stersamesmelting (van V1309 Scorpii in die Skerpioen) waargeneem, hoewel dit nie destyds bekend was dat dit 'n samesmelting was nie.^[3]

Tipe Ia-supernovas

Witdwerge is die oorblyfsels van sterre met 'n middelmatige massa. As hulle in 'n dubbelstelsel vorm, kan hulle groot sterontploffings bekend as tipe Ia-supernovas tot gevolg hê. Die witdwerg trek materiaal van die hoofreeksster of rooireus aan en vorm 'n akkresieskyf.

Tipe Ia-supernovas kom minder dikwels voor wanneer twee witdwerge naby om mekaar wentel.^[4] Die uitstraal van gravitasiegolwe laat die sterre na binne spiraal. Wanneer hulle gesamentlike massa die Chandrasekhar-limiet oorskry wanneer hulle saamsmelt, begin koolstoffusie en die temperatuur styg. Die gevolg is 'n supernovaontploffing.^[4] Binne sekondes word al die massa van die witdwerge die ruimte ingeskiet.^[5]

Samesmeltings van neutronsterre

Die samesmelting van neutronsterre geskied op 'n soortgelyke manier as die seldsame tipe Ia-supernovas van witdwerge. Wanneer twee neutronsterre naby om mekaar wentel, kronkel hulle mettertyd na binne vanweë gravitasiestraling. Wanneer hulle ontmoet, lei hulle samesmelting tot die vorming van óf 'n groter neutronster óf 'n swartkolk, na gelang van die massa. Dit skep binne 'n millisekonde of twee 'n magneetveld van biljoene kere so sterk as dié van die Aarde. Sterrekundiges glo dit is dié soort voorval wat kort gammaflitse^[6] en kilonovas skep.^[7]

Op 16 Oktober 2017 is berig dat 'n gravitasiegolfvoorval wat op 25 Augustus 2017 plaasgevind het, GW170817, verbind word met twee neutronsterre in 'n verafgeleë sterrestelsel. Dit was die eerste sodanige samesmelting wat deur gravitasiestraling waargeneem is.^[8][9]

Thorne–Żytkow-voorwerpe

As 'n neutronster en 'n rooireus met 'a klein genoeg massa en digtheid bots, word veronderstel dit sal 'n Thorne–Żytkow-voorwerp vorm. Dit is 'n hipotetiese soort kompakte ster wat bestaan uit 'n neutronster omring deur 'n rooireus.

Messier 30 in die Steenbok.

Ontdekking

Hoewel die begrip "sterbotsing" al verskeie geslagte lank bekend is, is dit die ontwikkeling van nuwe tegnologie wat dit moontlik gemaak het om dit beter te bestudeer. In 1764 is die sterreswerm Messier 30 byvoorbeeld deur die sterrekundige Charles Messier ontdek. In die 20ste eeu het sterrekundiges beraam die swerm is sowat 13 miljard jaar oud.^[10]

Die Hubble-ruimteteleskoop het die ouderdom van die individuele sterre van Messier 30 bereken. Dit het sterrekundiges laat besef sommige sterre, bekend as bloudwaalsterre, lyk of hulle jonger as die ander sterre is.^[10] Hulle het toe die hipotese gevorm dat die sterre kon "gebots" en "saamgesmelt" het, en dat dit hulle meer brandstof gegee het om met fusie voort te gaan, terwyl die sterre om hulle begin sterf het.^[10]

Sterbotsings en die Sonnestelsel

Hoewel sterbotsings in ander dele van ons sterrestelsel gereeld kan voorkom, is die moontlikheid dat die Son in 'n botsing betrokke sal wees baie klein. Die tempo van 'n botsing teen die Son is bereken op sowat 1 in 10²⁸ jaar.^[11] In vergelyking hiermee is die heelal sowat 10¹⁰ jaar oud.

Die moontlikheid dat ander sterre naby die Son sal kom, is ook baie klein.^[12] Daar is geen sterreswerms naby ons om so 'n wisselwerking moontlik te maak nie.^[11]