EEN REUSACHTIGE EEN REUSACHTIGE DIAMANT ZWEEFT DIAMANT ZWEEFT

DOOR HET HEELAL DOOR HET HEELAL

De geheimen van Lucy ontrafeldDe geheimen van Lucy ontrafeld

C. de JagerC. de Jager

Een diamant in het heelal?Een diamant in het heelal?

• Een ‘witte dwergster’ die uit koolstof bestaat : BPM Een ‘witte dwergster’ die uit koolstof bestaat : BPM 37093, staat op 54 lichtjaren afstand in het 37093, staat op 54 lichtjaren afstand in het sterrenbeeld Centaurussterrenbeeld Centaurus

• Een witte dwerg is een ineengestorte ster: maar deze Een witte dwerg is een ineengestorte ster: maar deze bestaat uit gekristalliseerd koolstof, een bestaat uit gekristalliseerd koolstof, een zeldzaamheid!zeldzaamheid!

• Ook diamant is een kristal van koolstof Ook diamant is een kristal van koolstof

• Hebben we hier te maken met een quintiljoen karaats Hebben we hier te maken met een quintiljoen karaats diamant ?diamant ?

• De ontdekte ster werd Lucy genoemd, naar het lied De ontdekte ster werd Lucy genoemd, naar het lied van de Beatles: “van de Beatles: “Lucy, the sky with diamonds” Lucy, the sky with diamonds”

Zo zag een artiest het: de diamantster Lucy (= BPM Zo zag een artiest het: de diamantster Lucy (= BPM 37093)37093)

Maar eerst: Maar eerst: wat zijn witte wat zijn witte dwergendwergen

Alle sterren die ongeveer dezelfde massa Alle sterren die ongeveer dezelfde massa hebben als de zon tot en met sterren van hebben als de zon tot en met sterren van ca. 8 maal die massa storten aan het eind ca. 8 maal die massa storten aan het eind van hun leven ineen tot een van hun leven ineen tot een witte dwergwitte dwerg. . Eens wordt de zon ook een witte dwergEens wordt de zon ook een witte dwerg

De eerste witte dwerg werd ontdekt in 1862 door De eerste witte dwerg werd ontdekt in 1862 door Alvan Cark – Sirius B, de begeleider van Sirius ; Alvan Cark – Sirius B, de begeleider van Sirius ; zie zie links onderlinks onder

Een ontdekking waar men Een ontdekking waar men eerst niet aan wildeeerst niet aan wilde• DE ster straalde wit – had dus een hoge DE ster straalde wit – had dus een hoge

oppervlakte temperatuuroppervlakte temperatuur

• Straalde echter tienduizend maal minder licht Straalde echter tienduizend maal minder licht uit dan de zonuit dan de zon

• Moest dus een heel klein oppervlak hebben: Moest dus een heel klein oppervlak hebben: een heel kleine stereen heel kleine ster

• Maar dat sterretje trok aan Sirius met dezelfde Maar dat sterretje trok aan Sirius met dezelfde aantrekkingskracht als de zon dat zou doen – aantrekkingskracht als de zon dat zou doen – moest dus ongeveer even zwaar zijn als de moest dus ongeveer even zwaar zijn als de zonzon

Een zeer gecomprimeerde Een zeer gecomprimeerde sterster• Maar dan moest die zonsmassa in een heel Maar dan moest die zonsmassa in een heel

klein sterretje zittenklein sterretje zitten

• Een ster met een dichtheid (soortelijk gewicht) Een ster met een dichtheid (soortelijk gewicht) van ongeveer een miljoen gram per kubieke cmvan ongeveer een miljoen gram per kubieke cm

• Maar zulke stoffen kenden we niet. Lood was Maar zulke stoffen kenden we niet. Lood was ongeveer de zwaarste stof die men toen kende ongeveer de zwaarste stof die men toen kende

• Pas omstreeks 1910 werd dit opgelost Pas omstreeks 1910 werd dit opgelost

• Een ontaard elektronengasEen ontaard elektronengas

Eigenschappen van Sirius Eigenschappen van Sirius BB

• Oppervlakte temperatuur 25 000 KelvinOppervlakte temperatuur 25 000 Kelvin

• Lichtsterkte = 0,000 09 die van Sirius ALichtsterkte = 0,000 09 die van Sirius A

• Heel klein: middellijn = 0,008 die van Heel klein: middellijn = 0,008 die van de zonde zon

• Massa is echter bijna dezelfde als die Massa is echter bijna dezelfde als die van de zon: 0,98 maal de zonvan de zon: 0,98 maal de zon

• Dus is dichtheid ≈ twee miljoen maal die Dus is dichtheid ≈ twee miljoen maal die van water; dus: 1 cmvan water; dus: 1 cm3 3 weegt twee ton weegt twee ton

Als voorbeeld een andere witte dwergster: links de Als voorbeeld een andere witte dwergster: links de ster IK Pegasi, dan zijn witte dwerg begeleider en ster IK Pegasi, dan zijn witte dwerg begeleider en rechts de zon. Bedenk dan dat de zon 100 maal rechts de zon. Bedenk dan dat de zon 100 maal groter is dan de aarde groter is dan de aarde

Waarom wordt de zon Waarom wordt de zon uiteindelijk een witte uiteindelijk een witte

dwerg?dwerg?

Het is alles gevolg van de Het is alles gevolg van de wijze waarop de straling van wijze waarop de straling van

de zon ontstaatde zon ontstaat

Eerst het volgende Eerst het volgende gegeven:gegeven:

Ons heelal bestaat voor ca. 90% uit waterstofgas Ons heelal bestaat voor ca. 90% uit waterstofgas en voor de rest uit heliumgas (ca. 10%) en voor en voor de rest uit heliumgas (ca. 10%) en voor ca. 1% uit nog zwaardere gassen. De energie ca. 1% uit nog zwaardere gassen. De energie opwekking in het inwendige van sterren heeft opwekking in het inwendige van sterren heeft hoofdzakelijk te maken met de omzetting van hoofdzakelijk te maken met de omzetting van

waterstofgas in heliumgaswaterstofgas in heliumgas

De levensloop van zon-achtige De levensloop van zon-achtige sterren sterren

• De zon straalt door kernfusie in het De zon straalt door kernfusie in het inwendige: waterstofgas wordt omgezet in inwendige: waterstofgas wordt omgezet in heliumgas. Dat proces levert de enorme heliumgas. Dat proces levert de enorme stralingsstroom van de zon stralingsstroom van de zon (en daar danken wij (en daar danken wij ons bestaan aan)ons bestaan aan)

• Straling uit het binnenste van de ster oefent Straling uit het binnenste van de ster oefent een druk uit; de een druk uit; de stralingsdrukstralingsdruk. .

• Daardoor en door de Daardoor en door de gasdrukgasdruk van het van het zonnegas worden de buitenlagen van de zonnegas worden de buitenlagen van de ster opgeblazen en als gevolg is de zon zo ster opgeblazen en als gevolg is de zon zo groot: de diameter is 1,4 miljoen kmgroot: de diameter is 1,4 miljoen km

Maar de voorraad waterstof raakt Maar de voorraad waterstof raakt op ! op !

• Terwijl gedurende miljarden jaren de voorraad Terwijl gedurende miljarden jaren de voorraad waterstof in de kern van de zon steeds verder waterstof in de kern van de zon steeds verder opraakt krimpt de kern ineen, maar daardoor wordt opraakt krimpt de kern ineen, maar daardoor wordt de temperatuur in de zonnekern steeds hoger, tot in de temperatuur in de zonnekern steeds hoger, tot in de buurt van 100 miljoen gradende buurt van 100 miljoen graden

• Door die hogere temperatuur nemen de stralingsdruk Door die hogere temperatuur nemen de stralingsdruk en de gasdruk toe; de buitenste delen van de ster en de gasdruk toe; de buitenste delen van de ster zwellen op: de ster wordt groter in omvang zwellen op: de ster wordt groter in omvang

• Door die hogere temperatuur wordt ook steeds Door die hogere temperatuur wordt ook steeds sneller waterstof in helium omgezet en dus straalt hij sneller waterstof in helium omgezet en dus straalt hij ook feller tot uiteindelijk alle waterstof-brandstof op ook feller tot uiteindelijk alle waterstof-brandstof op is. is.

Geen kernfusie meer in de Geen kernfusie meer in de kern van de zon kern van de zon

• Als alle waterstof in de kern van de zon in Als alle waterstof in de kern van de zon in helium is omgezet dan is er geen helium is omgezet dan is er geen materiaal meer voor fusiereacties (althans materiaal meer voor fusiereacties (althans niet bij deze temperatuur)niet bij deze temperatuur)

• Dan wordt dus ook geen straling meer Dan wordt dus ook geen straling meer uitgezondenuitgezonden

• De temperatuur in de kern van de ster De temperatuur in de kern van de ster neemt daardoor snel afneemt daardoor snel af

• Daardoor neemt ook de gasdruk af Daardoor neemt ook de gasdruk af • Er is dan ook geen stralingsdruk meerEr is dan ook geen stralingsdruk meer

Zonne-kern wordt machteloos; wat nu?Zonne-kern wordt machteloos; wat nu?

• Geen kernfusie, verminderde stralingsdruk Geen kernfusie, verminderde stralingsdruk en gasdruk in het inwendige van de zonen gasdruk in het inwendige van de zon

• Gevolg is dat de kern van de ster ineen Gevolg is dat de kern van de ster ineen stortstort

• Door die klap komt zoveel botsingsenergie Door die klap komt zoveel botsingsenergie vrij dat de buitenlagen van de ster met vrij dat de buitenlagen van de ster met grote snelheid worden weggestuurd, de grote snelheid worden weggestuurd, de ruimte in. ruimte in.

• Een gaswolk ontstaat om de sterEen gaswolk ontstaat om de ster

Gedegenereerd (ontaard) Gedegenereerd (ontaard) elektronengas elektronengas is het eindstadium is het eindstadium

• Het ineenstorten van de sterrekern gaat door tot een Het ineenstorten van de sterrekern gaat door tot een voldoend grote tegendruk is bereiktvoldoend grote tegendruk is bereikt

• ElektronendegeneratieElektronendegeneratie bepaalt die grensdruk bepaalt die grensdruk• In zo’n gas zijn de atomen al hun elektronen In zo’n gas zijn de atomen al hun elektronen

kwijtgeraakt; die vliegen ‘los’ rondkwijtgeraakt; die vliegen ‘los’ rond• Het gas is dan zover samengeperst dat alle elektronen Het gas is dan zover samengeperst dat alle elektronen

slechts voorgeschreven snelheden kunnen hebben; slechts voorgeschreven snelheden kunnen hebben; alle mogelijke snelheidswaarden zijn dan ‘bezet’. Dat alle mogelijke snelheidswaarden zijn dan ‘bezet’. Dat heet heet volledige degeneratie volledige degeneratie van het elektronengas van het elektronengas

• De afstand tussen de atomaire deeltjes is dan van de De afstand tussen de atomaire deeltjes is dan van de orde van 10orde van 10-10-10 tot 10 tot 10-9-9 cm (≈ een honderdste tot een cm (≈ een honderdste tot een tiende van de middellijn van de atomen)tiende van de middellijn van de atomen)

De levensloop van zon-De levensloop van zon-achtige sterrenachtige sterren

We beschrijven de levensloop van We beschrijven de levensloop van sterren met zonsmassa tot sterren met sterren met zonsmassa tot sterren met

acht maal grotere massa’s acht maal grotere massa’s

Drie fasen in evolutie zonDrie fasen in evolutie zon

1.1. contractiefase; de zon ontstaat uit een gaswolk, contractiefase; de zon ontstaat uit een gaswolk, krimpt samen en wordt een echte ster (ca. 20 krimpt samen en wordt een echte ster (ca. 20

miljoen jaren)miljoen jaren)

2.2. De zon blijft het grootste deel van zijn leven (ca. 9 De zon blijft het grootste deel van zijn leven (ca. 9 miljard jaar) een ‘gewone ster’ tot hij, geleidelijk miljard jaar) een ‘gewone ster’ tot hij, geleidelijk steeds helder wordend, een reuzenster wordt. steeds helder wordend, een reuzenster wordt.

3.3. Ten slotte is de kernbrandstof op en stort de ster Ten slotte is de kernbrandstof op en stort de ster ineen; de eindfase is een witte dwergineen; de eindfase is een witte dwerg

Ouderdom van de stofwolk waaruit zon Ouderdom van de stofwolk waaruit zon en aarde ontstonden, afgeleid uit en aarde ontstonden, afgeleid uit meteorietenmeteorieten

Zonnestelsel begon dus Zonnestelsel begon dus ca. 4567 miljoen jaar ca. 4567 miljoen jaar

geledengeleden

20 miljoen jaar later was de zon er: onze 20 miljoen jaar later was de zon er: onze zon is dus ca. 4550 miljoen jaar oudzon is dus ca. 4550 miljoen jaar oudAarde en planeten vormden enkele Aarde en planeten vormden enkele honderden miljoenen jaren later honderden miljoenen jaren later

Levensloop van de zon in Levensloop van de zon in stappen van een miljard jaarstappen van een miljard jaar

voorlaatste fase: voorlaatste fase: planetaire nevel planetaire nevel om witte dwerg om witte dwerg (voorbeeld: Ringnevel in de (voorbeeld: Ringnevel in de

Lier)Lier)

Andere planetaire nevel Andere planetaire nevel

Een planetaire nevel leeft niet Een planetaire nevel leeft niet langlang

• Er is nog steeds een kleine expansie Er is nog steeds een kleine expansie snelheid, die is overgebleven va de snelheid, die is overgebleven va de implosie energieimplosie energie

• Ook zal het gas langzaam diffunderen naar Ook zal het gas langzaam diffunderen naar de ruimte de ruimte

• Over blijft ten slotte de witte dwerg – deze Over blijft ten slotte de witte dwerg – deze is eerst nog vrij heet; rest-energie uit het is eerst nog vrij heet; rest-energie uit het sterinwendige, maar dat koelt afsterinwendige, maar dat koelt af

Afkoeling van witte Afkoeling van witte dwergendwergen• Een witte dwerg produceert geen energie door kernfusieEen witte dwerg produceert geen energie door kernfusie

• Toch straalt hij nog wel, omdat hij langzaam afkoeltToch straalt hij nog wel, omdat hij langzaam afkoelt

• Maar daardoor gaat wel zijn temperatuur en daarmee Maar daardoor gaat wel zijn temperatuur en daarmee de helderheid omlaag! Dat gaat heel langzaam.de helderheid omlaag! Dat gaat heel langzaam.

• Er komen geen witte dwergen voor die minder licht Er komen geen witte dwergen voor die minder licht uitstralen dan 0.000 03 maal de zonnestraling. uitstralen dan 0.000 03 maal de zonnestraling. Waarom?Waarom?

• Antwoord: Antwoord: gas-(?)bollen die nog minder licht uitstralen gas-(?)bollen die nog minder licht uitstralen zijn te koud om nog zichtbaar licht te kunnen stralen; zijn te koud om nog zichtbaar licht te kunnen stralen; het zijn dus planeetachtige lichamen; ze bestaan deels het zijn dus planeetachtige lichamen; ze bestaan deels nog wel uit gas, maar ook wel uit vaste stof nog wel uit gas, maar ook wel uit vaste stof

Een noodzakelijk zijstapje: Een noodzakelijk zijstapje: nog zwaardere sterren nog zwaardere sterren

Sterren zwaarder dan 8 maal de zon Sterren zwaarder dan 8 maal de zon hebben zoveel massa dat de inwendige hebben zoveel massa dat de inwendige temperatuur ten slotte hoger wordt dan temperatuur ten slotte hoger wordt dan

100 miljoen graden 100 miljoen graden

zwaardere sterren zwaardere sterren

• In sterren met meer massa dan ca. 8 maal de In sterren met meer massa dan ca. 8 maal de zon zal na de heliumfusie de inwendige zon zal na de heliumfusie de inwendige temperatuur verder stijgen, tot boven 200 temperatuur verder stijgen, tot boven 200 miljoen graden, waardoor kernfusie toch miljoen graden, waardoor kernfusie toch weer aanslaat en nog zwaardere elementen weer aanslaat en nog zwaardere elementen ontstaan. ontstaan.

• Zo ontstaan uit het heliumgas stoffen zoals Zo ontstaan uit het heliumgas stoffen zoals koolstof, zuurstof, neon en nog zwaardere koolstof, zuurstof, neon en nog zwaardere elementen elementen (en daaraan danken wij ons bestaan!)(en daaraan danken wij ons bestaan!)

• Maar ook deze sterren komen aan hun eindMaar ook deze sterren komen aan hun eind

Als bij de zon maar Als bij de zon maar hevigerheviger• Bij het uiteindelijke ineenstorten komt zoveel Bij het uiteindelijke ineenstorten komt zoveel

implosie energie vrij dat de buitenlagen implosie energie vrij dat de buitenlagen exploderen met enorme snelheden, van de exploderen met enorme snelheden, van de orde van 5.000 km per secondeorde van 5.000 km per seconde

• De ster was inmiddels een De ster was inmiddels een superreussuperreus geworden (helderheid ca. 100.000 maal die geworden (helderheid ca. 100.000 maal die van de zon) en explodeert als van de zon) en explodeert als supernovasupernova

• Eindresultaat is Eindresultaat is neutronensterneutronenster. Bestaat uit . Bestaat uit een gedegenereerd neutronengaseen gedegenereerd neutronengas

Supernova 1987A tijdens en vóór Supernova 1987A tijdens en vóór explosieexplosie

Evolutie hangt af van Evolutie hangt af van stermassa stermassa

Hoe zwaar kan een witte Hoe zwaar kan een witte dwergster zijn?dwergster zijn?

Chandrasekhar voorspelde: Chandrasekhar voorspelde: een witte dwerg kan niet een witte dwerg kan niet

zwaarder zijn dan 1,44 maal zwaarder zijn dan 1,44 maal de zonsmassade zonsmassa

Voorspelde massa-straal Voorspelde massa-straal relatierelatie Groen: Groen: klassiek; klassiek; rood: rood: de relatie van Chandrasekhar; zie de limiet bij de relatie van Chandrasekhar; zie de limiet bij 1,441,44

We kennen twee soorten We kennen twee soorten witte dwergen; het verschil witte dwergen; het verschil zit in de samenstelling van zit in de samenstelling van

de atmosfeer de atmosfeer

- Atmosfeer van zuiver waterstof (80%)Atmosfeer van zuiver waterstof (80%)

- Atmosfeer van zuiver heliumgas (20%)Atmosfeer van zuiver heliumgas (20%)

- en tussenvormen (sporadisch)en tussenvormen (sporadisch)

Gravitatiediffusie in witte Gravitatiediffusie in witte dwergendwergen• De zwaartekrachtversnelling is groot: in Sirius B is De zwaartekrachtversnelling is groot: in Sirius B is

dit 400 kilometer per seconde per seconde.dit 400 kilometer per seconde per seconde.• Daardoor drijft het lichtste gas boven: een laag Daardoor drijft het lichtste gas boven: een laag

waterstof boven heliumgas en daar onder het nog waterstof boven heliumgas en daar onder het nog zwaardere materiaal. We noemen dit zwaardere materiaal. We noemen dit zwaartekracht- (gravitatie-) diffusie zwaartekracht- (gravitatie-) diffusie

• In de meeste witte dwergen verwachten we dus een In de meeste witte dwergen verwachten we dus een bovenliggende waterstofatmosfeerbovenliggende waterstofatmosfeer

• In een ster waar alle waterstof in helium is In een ster waar alle waterstof in helium is omgezet: een heliumatmosfeer en daar onder een omgezet: een heliumatmosfeer en daar onder een geringe hoeveelheid van de nog zwaardere geringe hoeveelheid van de nog zwaardere elementen, zoals koolstof, zuurstof en nog zwaarder elementen, zoals koolstof, zuurstof en nog zwaarder

NU DE STER LUCY NU DE STER LUCY

• Afstand 54 lichtjarenAfstand 54 lichtjaren

• Lichtkracht is 0,0006 maal de zonLichtkracht is 0,0006 maal de zon

• Middellijn is slechts 4000 km ; dat is 1/3 van die Middellijn is slechts 4000 km ; dat is 1/3 van die van de aarde; ongeveer zo groot als de maanvan de aarde; ongeveer zo groot als de maan

• De massa is 1,1 maal die van de zon; de De massa is 1,1 maal die van de zon; de dichtheid is dus 30 ton per kubieke cmdichtheid is dus 30 ton per kubieke cm

• Heel dunne atmosfeer van Heel dunne atmosfeer van koolstofkoolstof !, vermengd !, vermengd met een paar procent waterstof en helium - dat met een paar procent waterstof en helium - dat is ongewoon voor witte dwergenis ongewoon voor witte dwergen

Lucy: C/H ≈ C/He ≈ 30 - 40. Gravitatie versnelling ≈ Lucy: C/H ≈ C/He ≈ 30 - 40. Gravitatie versnelling ≈ 1000 km/s/s. Oppervlakte temperatuur = 21 830 K 1000 km/s/s. Oppervlakte temperatuur = 21 830 K

Lucy heeft dus een Lucy heeft dus een koolstofatmosfeerkoolstofatmosfeer

En liggen er dan nog zwaardere En liggen er dan nog zwaardere elementen onder die atmosfeer? Lucy elementen onder die atmosfeer? Lucy dankt haar bestaan aan de dankt haar bestaan aan de heliumflitsheliumflits

We moeten een nieuwe We moeten een nieuwe weg inslaan om de weg inslaan om de

koolstof atmosfeer te koolstof atmosfeer te verklarenverklaren

Een bijzondere onderstelling: Kan de witte Een bijzondere onderstelling: Kan de witte dwerg zijn ontstaan aan het levenseind dwerg zijn ontstaan aan het levenseind

van een “te” zware ster, die eigenlijk een van een “te” zware ster, die eigenlijk een supernova had moeten worden? De supernova had moeten worden? De

heliumflitsheliumflits helpt helpt

De heliumflitsDe heliumflits

• In gedegenereerde materie In gedegenereerde materie is de gasdruk niet is de gasdruk niet afhankelijk van de temperatuur!! Heel anders afhankelijk van de temperatuur!! Heel anders dan in niet-gedegenereerde materiedan in niet-gedegenereerde materie

• Als de temperatuur stijgt tot boven 100 – 200 Als de temperatuur stijgt tot boven 100 – 200 miljoen graden fuseert helium tot zuurstof en miljoen graden fuseert helium tot zuurstof en koolstofkoolstof

• Temperatuur neemt daardoor nog meer toe. Temperatuur neemt daardoor nog meer toe. Maar Maar er is er is géén afkoeling door expansie! Want: een géén afkoeling door expansie! Want: een gedegenereerd gas zet niet uit bij toenemende gedegenereerd gas zet niet uit bij toenemende temperatuurtemperatuur

• De temperatuur neemt dus verder toe, nog De temperatuur neemt dus verder toe, nog sterkere heliumfusie, enz. Dit is de sterkere heliumfusie, enz. Dit is de helium-flitshelium-flits

Hypothese van Dufour Hypothese van Dufour c.s.c.s.• 1. Zware ster (8 – 10 zon) aan het eind van 1. Zware ster (8 – 10 zon) aan het eind van

de He-C fusie. Bijna alle waterstof in de kern de He-C fusie. Bijna alle waterstof in de kern is koolstof geworden. De ster implodeert. is koolstof geworden. De ster implodeert.

• Gasschillen vliegen weg (vormen planetaire Gasschillen vliegen weg (vormen planetaire nevel); rest (< 1,44 zonsmassa) nevel); rest (< 1,44 zonsmassa) degenereert en wordt witte dwergdegenereert en wordt witte dwerg

• 2. De atmosfeer van deze ster is een dunne 2. De atmosfeer van deze ster is een dunne waterstoflaag en daaronder helium; deze waterstoflaag en daaronder helium; deze heliumlaag is ook gedegenereerdheliumlaag is ook gedegenereerd

Vervolg hypothese Dufour Vervolg hypothese Dufour c.s.c.s.• 3. Warmtegeleiding in gedegenereerde 3. Warmtegeleiding in gedegenereerde

materie is zeer groot; daardoor wordt de materie is zeer groot; daardoor wordt de heliumlaag ook op hoge temperatuur heliumlaag ook op hoge temperatuur gebrachtgebracht

• 4. Er ontstaat een heliumflits die vrijwel 4. Er ontstaat een heliumflits die vrijwel al het overgebleven helium en waterstof al het overgebleven helium en waterstof in de ruimte doet verdwijnen. Rest: een in de ruimte doet verdwijnen. Rest: een gedegenereerde koolstof-zuurstof-ster gedegenereerde koolstof-zuurstof-ster

Zo zou Lucy kunnen zijn Zo zou Lucy kunnen zijn ontstaanontstaan

• Maar … er was dus wel een Maar … er was dus wel een zware sterzware ster voor voor nodig (8 tot 10 maal de zon) die echter niet nodig (8 tot 10 maal de zon) die echter niet in een supernova overgingin een supernova overging

• Lucy was aanvankelijk niet vast, maar Lucy was aanvankelijk niet vast, maar gasvormig. Was Lucy helemaal gasvormig? gasvormig. Was Lucy helemaal gasvormig?

• Ja, Lucy was gasvorming maar na enige tijd Ja, Lucy was gasvorming maar na enige tijd zal het gedegenereerde gas uitkristalliserenzal het gedegenereerde gas uitkristalliseren

• Dit gebeurt des te eerder naarmate de Dit gebeurt des te eerder naarmate de oppervlaktetemperatuur hoger isoppervlaktetemperatuur hoger is

Het klopt: Lucy is Het klopt: Lucy is gekritalliseerdgekritalliseerd

• BPM 37093 (Lucy), met zijn hoge BPM 37093 (Lucy), met zijn hoge oppervlaktetemperatuur, blijkt te trillen.oppervlaktetemperatuur, blijkt te trillen.

• Het onderzoek van de aard van deze Het onderzoek van de aard van deze trillingen toont dat de ster uit vaste stof trillingen toont dat de ster uit vaste stof bestaat - uitgekristalliseerd is bestaat - uitgekristalliseerd is

• Conclusie: Lucy bestaat uit Conclusie: Lucy bestaat uit gekristalliseerd koolstof – de diamant in gekristalliseerd koolstof – de diamant in de ruimtede ruimte

Gewetensvraag: is Lucy wel Gewetensvraag: is Lucy wel echtecht een diamant? Ja en een diamant? Ja en neen!neen!• Ja, Ja, want Lucy bestaat net als diamanten want Lucy bestaat net als diamanten

uit koolstofkristallenuit koolstofkristallen

• Neen, Neen, want de dichtheid van deze want de dichtheid van deze kristallen is een miljoen maal groter dan kristallen is een miljoen maal groter dan die van de aardse kristallendie van de aardse kristallen

• Ja, Ja, want aan het oppervlak zal Lucy een want aan het oppervlak zal Lucy een dun laagje hebben van niet-ontaarde dun laagje hebben van niet-ontaarde koolstof – een dun laagje van echte koolstof – een dun laagje van echte diamant diamant

LucyLucy

Lucy is een ster die bestaat uit een kern van Lucy is een ster die bestaat uit een kern van vast zuurstof met daar om heen gekristalliseerd vast zuurstof met daar om heen gekristalliseerd

vast koolstof. Daarbuiten een heel dunne vast koolstof. Daarbuiten een heel dunne atmosfeer van koolstof vermengd met een paar atmosfeer van koolstof vermengd met een paar

procent waterstof en heliumgas procent waterstof en heliumgas We hebben een nieuw soort witte dwergen We hebben een nieuw soort witte dwergen

ontdekt: een ster met massa tussen 8 en 10 ontdekt: een ster met massa tussen 8 en 10 zonsmassa’s hoeft géén supernova te worden zonsmassa’s hoeft géén supernova te worden

maar kan ineen storten tot een bijzondere maar kan ineen storten tot een bijzondere soort witte dwergen. soort witte dwergen.