eso1007is — Fréttatilkynning

Stjörnufræðingar finna frumstæðustu stjörnurnar fyrir utan Vetrarbrautina okkar

17. febrúar 2010

Eftir áralanga leit hafa frumstæðustu stjörnurnar fyrir utan Vetrarbrautina okkar loksins fundist. Nýjar mælingar, sem gerðar voru með Very Large Telescope ESO, hafa verið notaðar til að leysa mikilvæga stjarnvísindalega ráðgátu um elstu stjörnurnar í nágrenni Vetrarbrautarinnar, nokkuð sem er mikilvægt fyrir skilning okkar á fyrstu stjörnum alheims.

„Í raun höfum við fundið galla á þeim aðferðum sem notaðar hafa verið hingað til“ segir Else Starkenburg, aðalhöfundur greinar um rannsóknina. „Betrumbætt aðferð okkar gerir okkur kleift að finna frumstæðustu stjörnurrnar innan um aðrar algengari stjörnur.“

Talið er að frumstæðustu stjörnurnar hafi orðið til úr efni sem þjappaðist saman skömmu eftir Miklahvell, fyrir um 13,7 milljörðum ára. Þessar stjörnur eru kallaðar „mjög málmsnauðar stjörnur“ [1] því þær innihalda innan við einn þúsundasta af þyngri frumefnum en vetni og helíni sem finnast í sólinni. Þær tilheyra því fyrstu kynslóðum stjarna í nágrenni okkar í alheiminum. Slíkar stjörnur eru fátíðar og sjást aðallega fyrir utan Vetrarbrautina okkar.

Heimsfræðingar telja að stórar vetrarbrautir eins og Vetrarbrautin okkar hafi myndast við samruna smærri vetrarbrauta. Í dvergvetrarbrautunum sem Vetrarbrautin okkar myndaðist úr ættu að hafa verið hópar málmsnauðra stjarna og ættu svipaðir hópar líka að vera í öðrum dvergvetrarbrautum. „Hingað til hefur verið fremur fátt um haldbær sönnunargögn“ segir Giuseppina Battaglia, meðhöfundur greinarinnar. „Stórar rannsóknir á síðustu árum sýndu að elstu hópar stjarna í Vetrarbrautinni okkar og í dvergvetrarbrautunum pössuðu ekki. Það var alls ekki það sem búist var við út frá heimsfræðilegum líkönum.“

Hægt er að mæla magn frumefna í stjörnum með litrófsmælingum sem gefa okkur efnafræðileg fingraför stjarnanna [2]. DART hópurinn (Dwarf galaxies Abundances and Radial-velocities Team) [3] notaði FLAMES mælitækið á Very Large Telescope ESO til að gera litrófsmælingar á yfir 2000 risastjörnum í fjórum nálægum dvergvetrarbrautum í stjörnumerkjunum Ofninum, Myndhöggvaranum, Sextantinum og Kilinu. Þessar dvergvetrarbrautir eru í um og yfir 300.000 ljósára fjarlægð — um það bil þreföld stærð Vetrarbrautarinnar — og því var aðeins hægt að mæla sterkustu merkin í litrófunum; nokkurn veginn eins og að taka óljós fingraför. Í ljós kom að engar af þeim stjörnum sem litrófsmælingar voru gerðar á virtust tilheyra þeim flokki stjarna sem hópurinn leitaði að, þ.e. mjög málmsnauðu stjörnunum sem finnast í Vetrarbrautinni okkar.

Hópur stjarnfræðinga undir forystu Starkenburg hefur nú varpað nýju ljós á vandamálið með því að bera saman litróf stjarnanna og tölvulíkön. Lítill munur var á litrófum venjulegra málmsnauðra stjarna og mjög málmsnauðra stjarna sem skýrir hvers vegna fyrri aðferðin reyndist ekki árangursrík.

Stjörnufræðingarnir staðfestu líka að nokkrar mjög málmsnauðar stjörnur voru næstum frumstæðar með mjög nákvæmum litrófsmælingum sem gerðar voru með UVES litrófsritanum á Very Large Telescope ESO. „Í samanburði við óljósu fingraförin sem við höfðum áður undir höndum er þetta eins og að skoða fingrafar í gegnum smásjá“ segir Vanessa Hill, meðlimur í rannsóknarhópnum. „Því miður höfðum við aðeins úr litlu safni stjarna að spila því langan tíma tekur að gera svona mælingar.“

„Af þeim mjög málmsnauðu stjörnum sem fundust í þessum dvergvetrarbrautum eru þrjár með aðeins 1/3000 og 1/10.000 hluta af magni þungra frumefna sem við mælum í sólinni, þar með talinn methafinn fyrir frumstæðustu stjörnu sem fundist hefur utan Vetrarbrautarinnar“ segir Martin Tafelmeyer, þátttakandi í rannsóknarhópnum.

„Mælingar okkar hafa ekki aðeins leitt í ljós nokkrar mjög áhugaverðar frumstæðar stjörnur í þessum vetrarbrautum, heldur veita þær okkur nýja og öfluga aðferð til að finna fleiri stjörnur af þessu tagi“ segir Starkenburg að lokum. „Nú geta þær sig hvergi falið!“

Skýringar

[1] Stjörnufræðingar skilgreina „málma“ sem öll önnur frumefni en vetni og helíum. Fyrir utan örfá mjög létt frumefni hafa allir málmar myndast í yngri kynslóðum stjarna.

[2] Hægt er að skipta ljósi upp í mismunandi liti eins og allir regnbogar sýna og á sama hátt geta stjörnufræðingar skipt ljósi frá fjarlægum fyrirbærum í liti (eða bylgjulengdir). Í regnboganum sjáum við aðeins sjö liti en stjörnufræðingar geta kortlag hundruð hárfínna litrabreytinga og þannig búið til litróf, þ.e. skrá yfir mismunandi magn ljóss sem fyrirbæri gefur frá sér í hverjum lit. Smáatirði í litrófinu — meira ljós frá sumum litum, minna frá öðrum — segir til um efnasamsetningu hlutarins sem gefur frá sér ljósið.

[3] Í Dwarf galaxies Abundances and Radial-velocities hópnum (DART) eru aðilar frá stofnunum í níu mismunandi löndum.

Frekari upplýsingar

Sagt er frá þessari rannsókn í grein í tímaritinu Astronomy & Astrophysics („The NIR Ca II triplet at low metallicity“, E. Starkenburg et al.). Önnur grein í sama tímariti (Tafelmeyer et al.) segir frá mælingum UVES á nokkrum frumstæðum stjörnum.

Í rannsóknarhópnum eru Else Starkenburg, Eline Tolstoy, Amina Helmi ogThomas de Boer (Kapteyn Astronomical Institute, University of Groningen í Hollandi), Vanessa Hill (Laboratoire Cassiopée, Université de Nice Sophia Antipolis, Observatoire de la Côte d’Azur, CNRS í Frakklandi), Jonay I. González Hernández (Observatoire de Paris, CNRS, Meudon í Frakklandi og Universidad Complutense de Madrid á Spáni), Mike Irwin (University of Cambridge í Bretlandi), Giuseppina Battaglia (ESO), Pascale Jablonka og Martin Tafelmeyer (Université de Genève, Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne í Sviss), Matthew Shetrone (University of Texas, McDonald Observatory í Bandaríkjunum) og Kim Venn (University of Victoria í Kanada).

ESO, European Southern Observatory, stjörnustöð Evrópulanda á suðurhveli, er fremsta fjölþjóðlega stjörnustöð Evrópu og ein öflugasta stjörnustöð heims. Hún nýtur stuðnings 15 landa: Austurríkis, Belgíu, Brasilíu, Tékklands, Danmörku, Finnlands, Frakklands, Þýskalands, Ítalíu, Hollands, Portúgals, Spánar, Svíþjóðar, Sviss og Bretlands. Með því að reisa og reka öflugustu stjörnuathugunarstöðvar heims leggur ESO grunninn að mikilvægum uppgötvunum stjörnufræðinga. Í Chile rekur ESO þrjár stjörnuathugunarstöðvar í heimsflokki: La Silla, Paranal og Chajnantor. Á Paranalfjalli starfrækir ESO Very Large Telescope, fullkomnustu stjörnusjónauka heims sem notaðir eru til athugana á sýnilegu ljósi og VISTA, stærsta kortlagningarsjónauka (survey telescope) veraldar. ESO er þátttakandi í ALMA, byltingarkenndum útvarpssjónauka og stærsta stjarnvísindaverkefni heims. ESO hyggur einnig á smíði 42 metra risasjónauka, European Extremely Large Telescope eða E-ELT sem verður „stærsta auga jarðar“.

Tenglar

Tengiliðir

Sævar Helgi Bragason
University of Iceland
Reykjavík, Iceland
Farsími: +354-896-1984
Tölvupóstur: eson-iceland@eso.org

Else Starkenburg
Kapteyn Astronomical Institute, University of Groningen
The Netherlands
Sími: +31 50 363 8447
Tölvupóstur: else@astro.rug.nl

Giuseppina Battaglia
ESO
Sími: +49 89 3200 6362
Tölvupóstur: gbattagl@eso.org

Lars Lindberg Christensen
Head of the ESO education and Public Outreach Department
Garching bei München, Germany
Sími: +49 89 320 06 761
Farsími: +49 173 38 72 621
Tölvupóstur: lars@eso.org

Þetta er þýðing á fréttatilkynningu ESO eso1007.
Bookmark and Share

Um fréttatilkynninguna

Fréttatilkynning nr.:eso1007is
Tegund:• X - Galaxies
Facility:Very Large Telescope
Science data:2010A&A...513A..34S

Myndir

The Fornax dwarf galaxy
The Fornax dwarf galaxy
texti aðeins á ensku
The Sculptor dwarf galaxy
The Sculptor dwarf galaxy
texti aðeins á ensku

Sjá einnig