Wolf-Rayet sterren

Wolf-Rayet sterren, doorgaans afgekort tot WR-ster, zijn zware sterren met een massa van meer dan 20 zonmassa's, die hun massa snel verliezen door een krachtige sterrenwind. Die sterrenwind kan een snelheid van wel 2000 km/s bedragen. WR-sterren zijn heet: hun temperatuur kan 25.000 tot 250.000 K bedragen. Door deze enorme temperaturen en het gigantische massaverlies verkrijgen deze sterren een blauwe kleur.
Deze massieve WR-sterren eindigen meestal in een supernova, maar genereren in een voorgaande fase van hun bestaan ook nevels door het afstoten van de buitenste lagen. Deze heldere zware sterren zijn vrij zeldzaam, er zijn er slechts enkele honderden waargenomen. 

Sterren met een massa van meer dan 20 zonmassa's  hebben een veel actievere kernfusie in hun kern dan onze zon. Waterstof van deze sterren raakt dan ook relatief snel opgebrand. Deze sterren hebben daardoor een veel kortere levensduur dan de zon.
Wanneer het waterstof schaars wordt in de ster-kern, zal de stralingsdruk tijdelijk iets verminderen. De zwaartekracht zal dan de materie weer iets meer kunnen samendrukken en daardoor ontstaat er kernfusie in de stermantel. Een fusieproces buiten de kern produceert veel meer energie. Een stermantel heeft immers een veel grotere inhoud dan een sterkern. De ster zwelt enorm op. De oppervlaktetemperatuur daalt door de enorme omvang van de ster in deze rode reuzenfase (zie figuur onderaan). Het is op dit moment dat een ster, zwaarder dan 20 zonmassa's, in een Wolf-Rayet stadium (WR) kan komen.
Tijdens het begin van de WR-fase blaast de ster zijn gehele buitenste waterstofschil weg. De extreem hete kern van de ster wordt dan rechtstreeks zichtbaar. Daar worden zwaardere fusieproducten zoals helium, stikstof, koolstof en zuurstof gevormd.
Deze elementen vinden we terug in het spectrum van een WR-ster. Na fasen met achtereenvolgens een overwicht van stikstof (N), koolstof (C) en zuurstof (O) emissies zal een WR ster eindigen in een hevige supernova explosie.

WR 136 (HD 192163), de centrale ster van de Sikkelnevel (NGC 6888) - zie HOO-opname bovenaan - is een mooi voorbeeld van de Wolf-Rayet ster.  WR 136 is een WN ster (met N van stikstof; dus met stikstof emissie lijnen in het spectrum), en meer bepaald een zogenaamde een WN6 type ster. 
Meer info betreffende de classificatie van WR-sterren vind je in wiki.

Onderaan vind je het spectrum van WR 136. Dit spectrum werd bepaald door Hugo Van den Broeck (samen met Guy Wauters, Hugo Van Eeckhaut), door gebruik te maken van de infrastructuur van het Physics and Astronomy departement van U Gent: 16” Cassegrain, ATIK 460EX camera en Alpy 600 spectroscoop. (link naar observatorium U Gent). De grafiek en de synthetische kleurenband van het emissie spectrum van WR136, werd bekomen na reductie met het software programma BaSS-Project.
De geïoniseerde helium , He II emissie lijnen zijn nog talrijker aanwezig in dit spectrum. De meermaals geïoniseerde stikstoflijnen N III, N IV en N V zijn eveneens van de partij.  (Ter info: N III is 2 x geïoniseerd, N IV 3 maal en N V 4 maal. N I is neutrale stikstof)
De criteria voor een WN6 ster zijn: 1.25 < He II/He I < 8, 0.2 < N V/N III < 0.5
 
Opmerking: de werkgroep astrofotografie en spectroscopie van de Volkssterrenwacht VSRUG A Pien is heel actief in spectroscopie van sterren: zie ook diverse artikels in astrofoto.be

Voorbeelden WR sterren en nevels rond WR sterren

WR 6 in Sh2-308: Dolfijnnevel
WR7 in NGC 2359: Thor's Helmet
WR 136 in NGC 6888: Sikkelnevel