Pressemeddelelse

VLT ser den hidtil største gule hyperkæmpestjerne

En blanding af nye og gamle observationer afslører eksotisk dobbeltsystem

12. marts 2014

ESOs Very Large Telescope Interferometer har afsløret den hidtil største gule stjerne – og en af de ti største stjerner, der til dato er opdaget. Målingerne viser at denne hyperkæmpestjerne har en diameter, der er 1300 gange større end Solens, og at den er det største medlem af et dobbeltstjernesystem. Den anden stjerne er så tæt på, at den er i kontakt med den store stjerne. Stjernen er blevet observeret i over 60 år, også af amatører, og disse ældre observationer peger på, at dette usædvanlige og sjældne objekt ændrer sig hurtigt og er blevet fanget i en meget kort fase i sit liv.

Ved at anvende ESOs Very Large Telescope Interferometer (VLTI) har Olivier Chesneau (Observatoire de la Côte d’Azur, Nice, Frankrig) og et internationalt forskerhold opdaget at den gule hyperkæmpestjerne HR 5171 A [1] er enorm – 1300 gange så stor som Solen, og langt større end  forventet [2]. Derfor er stjernen den største gule stjerne, der til dato er set. Stjernen er også blandt de ti størreste kendte stjerner – 50% større end den berømte røde superkæmpe Betelgeuse – og omkring en million gange mere lysstærk end Solen.

”De nye observationer har også vist, at stjernen har en meget nærtliggende makker, og det var en rigtig overraskelse,” siger Chesneau. ”De to stjerner er så tæt på hinanden, at de er i kontakt og hele systemet ligner en kæmpe jordnød.”

Astronomerne har brugt en teknik, der kaldes interferometri. Her kombineres lyset fra flere individuelle teleskoper så det svarer til at bruge et enkelt 140 meter stort teleskop. De spændende nye resultater har fået forskerholdet til at gennemgå tidligere observationer af stjernen, der strækker sig 60 år tilbage i tiden, for at se hvordan den tidligere har opført sig [3].

Gule hyperkæmpestjerner er meget sjældne objekter med kun omkring et dusin kendte eksemplarer i vores galakse. Den bedst kendte stjerne af slagsen er Rho Cassiopeiae. De er blandt de største og klareste kendte stjerner og befinder sig i et stadium i deres livscyklus, hvor de er meget ustabile og ændrer sig hurtigt. Pga. denne ustabilitet slynger de gule hyperkæmpestjerner store mængder materiale ud, der danner en stor, udstrakt atmosfære omkring stjernen.

På trods af sin enorme afstand på næsten 12.000 lysår fra Jorden, kan stjernen HR 5171 A netop skimtes med det blotte øje [4] af en person med godt syn. Det har vist sig, at HR 5171 A er blevet større de seneste 40 år og at den bliver koldere, mens den vokser. Denne udvikling er nu blevet set, mens den foregår. Kun få stjerner er blevet fanget i denne meget kortvarige fase, hvor de ændrer temperaturen dramatisk, mens de udvikler sig meget hurtigt.

Ved at analysere stjernens varierende lysstyrke med observationer fra andre observatorier har astronomerne bekræftet, at objektet er en formørkelsesvariabel dobbeltstjerne, hvor den mindste stjerne i sit kredsløb bevæger sig ind foran og om bagved den store . I tilfældet af HR 5171 A, er omløbstiden for dens lille makkestjerne 1300 dage. Den mindste stjerne er kun er en smule varmere end HR 5171 A, der her en temperatur på 5000 grader.

Chesneau siger afslutningsvis: ”Makkerstjernen, vi har fundet, kan have stor betydning for HR 5171 As skæbne, for eksempel, ved at flå den store stjernes ydeste lag af og derved ændre dens udvikling.”

Den nye opdagelse understreger, hvor vigtigt det er at studere disse enorme og kortlivede gule hyperkæmper, og det kan bidrage til en bedre forståelse af udviklingsprocesserne i store stjerner generalt.

Noter

[1] Stjernen er også kendt som V766 Cen, HD 119796 og HIP 67261.

[2] Lignende objekter ser alle ud til at være røde superkæmper, der kan blive op til 1000-1500 gange større end Solen, men har startemasser, der er ikke større end 20-25 solmasser. Det var forventet at radius af en gul hyperkæmpe ville være 400-700 gange så stor som Solens.

[3] Spektroskopiske data blev målt med Anglo–Australian Telescope med University College London Echelle Spectrograph (UCLES), på South African Astronomical Observatory (SAAO) med PUCHEROS-instrumentet, på Pontificia Universidad de Chile (PUC) og med koronagrafiske observationer med Near-Infrared Coronagraphic Imager (NICI) på Gemini South-teleskopet. Fotometriske datasæt fra arkiverne omfatter infrarøde billeder fra South African Astronomical Observatory som dækker årene 1975 til 2013, andre datasæt fra 1983 til 2002 og nogle amatør-observationer.  Den høje grad hvori de professionalle resultater og resultaterne fra amatør astronom, Sebastian Otero, mellem 2000 og 2013, passer hinanden bekrives af forfatterne som ”enestående”, og ”illustrerer kvaliteten af disse amatør-observationer”.

[4] Den visuelle størrelsesklasse af HR 5171 A varierer mellem 6,10 og ned til 7,30. Stjernen ses i stjernebilledet Kentauren (Centaurus).

Mere information

Disse resultater præsenteres i den videnskablige artikel “The yellow hypergiant HR 5171 A: Resolving a massive interacting binary in the common envelope phase”, af Chesneau et al., der udgives i Astronomy & Astrophysics.

Forskerholdet består af O. Chesneau (Laboratoire Lagrange, Univ. Nice Sophia-Antipolis, CNRS, Observatoire de la Côte d’Azur, Nice, Frankrig [Lagrange]), A. Meilland (Lagrange), E. Chapellier (Lagrange), F. Millour (Lagrange), A.M. Van Genderen (Leiden Observatory, Leiden, Holland), Y. Nazé (Le Fonds de la Recherche Scientifique, Liège, Belgien), N. Smith (Steward Observatory, Tucson, USA), A. Spang (Lagrange), J.V. Smoker (ESO, Santiago, Chile), L. Dessart (Aix Marseille Université, CNRS, Laboratoire d’Astrophysique de Marseille, Marseille, Frankrig), S. Kanaan (Instituto de Física y Astronomía, Universidad de Valparaíso, Chile [IFA]), Ph. Bendjoya (Lagrange), M.W. Feast (South African Astronomical Observatory, Sydafrika [SAAO]), J.H. Groh (Geneva Observatory, Geneva, Schweiz), A. Lobel (Royal Observatory of Belgium, Brussels, Belgien), N. Nardetto (Lagrange), S. Otero (American Association of Variable Star Observers, Cambridge, MA, USA), R.D. Oudmaijer (School of Physics & Astronomy, University of Leeds, Storbritannien), A.G. Tekola (SAAO og Las Cumbres Observatory Global Telescope Network, Goleta, CA, USA), P.A. Whitelock (SAAO), C. Arcos (IFA), M. Curé (IFA) og L. Vanzi (Department of Electrical Engineering og Center of Astro Engineering, Pontificia Universidad Catolica de Chile, Santiago, Chile).

ESO er den mest fremtrædende internationale astronomi-organisation i Europa og verdens mest produktive astronomiske observatorium. ESO har i dag følgende 15 medlemslande: Belgien, Brasilien, Danmark, Finland, Frankrig, Holland, Italien, Portugal, Schweiz og Storbritannien, Spanien, Sverige, Tjekkiet, Tyskland og Østrig. ESOs aktiviteter er fokuseret på design, konstruktion og drift af jordbaserede observationsfaciliteter for at muliggøre vigtige videnskabelige opdagelser inden for astronomi. ESO spiller også en ledende rolle for at fremme og organisere samarbejdet inden for astronomisk forskning. I Chile driver ESO tre unikke observatorier i verdensklasse: La Silla, Paranal og Chajnantor. På Paranal driver ESO Very Large Telescope (VLT), der er verdens mest avancerede astronomiske observatorium til observationer i synligt lys samt to kortlægningsteleskoper. VISTA arbejder i infrarødt lys og er verdens største kortlægningsteleskop, mens VLT Survey Telescope (VST) er det største teleskop, der udelukkende er bygget til at kortlægge himlen i synligt lys. ESO er den europæiske partner i et revolutionerede astronomisk teleskop kaldet ALMA, det største igangværende astronomiske projekt. ESO planlægger i øjeblikket et 39 meter optisk/nær-infrarødt teleskop kaldet European Extremely Large Telescope (E-ELT), der  vil blive "verdens største øje mod himlen".

Links

• Videnskabelig artikel (ArXiV pre-print)
• Billeder af VLTI
• Billeder af AMBER

Kontakter

Carol Anne Oxborrow
National Space Institute, DTU Space
Copenhagen, Denmark
Tel: +45 45259733
Mobil: +45 40248539
Email: oxborrow@space.dtu.dk

Olivier Chesneau
Laboratoire Lagrange / Univ. Nice Sophia-Antipolis, CNRS - Observatoire de la Côte d’Azur
Nice, France
Tel: +33 (0)4 92 00 19 79
Email: olivier.chesneau@oca.eu

Richard Hook
ESO, Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6655
Mobil: +49 151 1537 3591
Email: rhook@eso.org

Connect with ESO on social media

Dette er en oversættelse af ESO pressemeddelelse eso1409 lavet af ESON - et netværk af personer i ESOs medlemslande, der er kontaktpunkter for medierne i forbindelse med ESO nyheder, pressemeddelelser mm.