eso1408is — Fréttatilkynning

Halastjörnuárekstrar skýra óvænta gasklumpa í kringum unga stjörnu

ALMA finnur dularfulla gasklumpa í rykskýfu Beta Pictoris

6. mars 2014

Stjörnufræðingar sem notuðu Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) sjónaukann í norðurhluta Chile, tilkynntu í dag um óvænta uppgötvun á klumpum úr kolmonoxíðsgasi í rykskífunni í kringum Beta Pictoris. Þetta kemur á óvart því búast má við að ljós frá stjörnunni eyði slíku gasi. EItthvað — sennilega tíðir árekstrar lítilla íshnatta eins og halastjarna — hljóta að valda stöðugri endurnýjun á gasinu. Niðurstöðurnar eru birtar í dag í tímaritinu Science.

Beta Pictoris er nálæg stjarna sem sést vel með berum augum á suðurhimninum og dæmigert sólkerfi í mótun. Vitað er að um hana gengur reikistjarna í 1,2 milljarða km fjarlægð frá stjörnunni og að hún var ennfremur ein fyrsta stjarnan sem í ljós kom að er umlukin umfangsmikilli rykskífu [1].

Nýjar mælingar ALMA sýna nú að skífan er gegnsýrð af kolmónoxíðgasi. Það kemur kannski einhverjum á óvart en tilvist kolmonoxíðgass, sem er skaðlegt lífverum á jörðinni, gæti bent til þess að Beta Pictoris gæti að lokum orðið heppilegt híbýli lífs. Halastjörnuregnið sem fellur nú yfir reikistjörnur þessa sólkerfis, færir líklega til þeirra vatnið sem er lífi nauðsynlegt [2].

Kolmónoxíð sundrast hins vegar hratt og auðveldlega í ljósinu frá stjörnunni. Gasið getur aðeins enst í um 100 ár þar sem það sést í skífu Beta Pictoris. Því kemur það stjörnufræðingum mjög á óvart að finna merki um það í 20 milljón ára gamalli skífu Beta Pictoris. Svo, hvaðan kom það og hvers vegna er það þarna enn?

„Kolmónoxíðið hlýtur að vera í stöðugri endurnýjun við Beta Pictoris, nema við séum að rannsaka hana á mjög sérstöku tíma,“ sagði Bill Dent, stjörnufræðingur hjá ESO við Joint ALMA Office í Santiago í Chile, aðalhöfundur greinarinnar um rannsóknina sem birtist í dag í tímartinu Science. „Árekstrar íshnatta ungumí sólkerfum, allt frá halastjörnum upp í hnetti á stærð við reikistjörnur, eru stærsta uppspretta kolmónoxíðs.“

Eyðingarhraðinn hlýtur hins vegar að vera mjög hár: „Til að fá það magn kolmónoxíðs sem við mælum, hlýtur árekstratíðnin að gera gríðarleg — einn stór halastjörnuárekstur á fimm mínútna fresti,“ sagði Aki Roberge, stjörnufræðingur við NASA Goddard Research Center í Greenbelt í Bandaríkjunum, meðhöfundur greinarinnar. „Til að fá ná þessum árekstrafjölda, þarf þetta að vera mjög stór og þéttur halastjörnusvermur.“

Annað kom á óvart í mælingum ALMA, sem nam ekki aðeins kolmónoxíðið, heldur kortlagði hvar það leyndist í skífunni, þökk sé einstakri getu ALMA til að mæla samtímis staðsetingu og hraða gassins. Gasið einskorðast við einn þéttan kökk eða klump. Þessi kökkur er um 13 milljarða km frá stjörnunni, sem er um það bil þreföld fjarlægðin milli sólar og Neptúnusar. Hvers vegna gasið er í þessum litla klumpi svo langt frá stjörnunni er ráðgáta.

„Kökkurinn er mikilvæg vísbending um það sem gengur á í ystu svæðum þessa unga sólkerfis,“ sagði Mark Wyatt, stjörnufræðingur við Cambridgeháskóla í Bretlandi, meðhöfudur greinarinnar. Hann segir að til séu tvær leiðir fyrir slíka klumpa að myndast: „Annað hvort er þyngdarkraftur óséðrar reikistjörnu á stærð við Satúrnus að beina halastjörnuárekstrunum á lítið svæði, eða að það sem við sjáum eru leifar eins risaárekstrar tveggja íshnatta á stærð við Mars.“

Báðir þessir möguleikar gefa stjörnufræðingum tilefni til bjartsýni að við Beta Pictoris séu nokkrar aðrar reikistjörnur enn eigi eftir að finna. „Kolmónoxíðið er bara byrjunin — aðrar flóknari for-lífrænar sameindir gætu líka verið að losna frá þessum íshnöttum,“ bætir Roberge við.

Fleiri mælingar eru fyrirhugaðar með ALMA, sem enn er að nálgast fulla starfsgetu, til að varpa frekara ljósi á þetta forvitnilega sólkerfi og hjápa okkur þannig að skilja aðstæðurnar sem ríktu við myndun okkar eigin sólkerfis.

Skýringar

[1] Margar stjörnur eru umluktar rykskífum. Skífurnar eru leifar árekstra bergs og ryks í kringum stjörnuna, svipað og árekstrarnir sem ollu sundrun geimstöðvarinnar í kvikmyndinni Gravity (en á miklu stærri skala). Skýrt var frá eldri mælingum á Beta Pictoris í eso1024 og eso0842.

[2] Halastjörnur innihalda ís úr kolmónoxíði, koldíoxíði, ammóníaki og metani en meginhlutiinn er blanda ryks og vatnsís.

Frekari upplýsingar

Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) er samstarfsverkefni Evrópu, Norður Ameríku og Austur Asíu í samvinnu við Chile. Í Evrópu er verkefnið fjármagnað af ESO, í Norður Ameríku af National Science Foundation (NSF) í samstarfi við National Research Council of Canada (NRC) og National Science Council of Taiwan (NSC) og í Austur Asíu af National Insitutes of Natural Sciences (NINS) í Japan í samstarfi við Academia Sinica (AS) í Taívan. ESO sér um smíði og rekstur ALMA fyrir hönd Evrópu en National Radio Astronomy Observatory (NRAO), sem lýtur stjórn Associated Universities, Inc. (AUI), fyrir hönd Norður Ameríku og National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ) fyrir hönd austur Asíu. Samþætt stjórnun á smíði, prófun og rekstri ALMA er í umsjá Joint ALMA Observatory (JAO).

Skýrt var frá þessari rannsókn í greininni „Molecular Gas Clumps from the Destruction of Icy Bodies in the β Pictoris Debris Disk“ sem birtist í tímaritinu Science þann 6. mars 2014.

Í rannsóknarteyminu eru W.R.F. Dent (Joint ALMA Office, Santiago í Chile [JAO]),M.C. Wyatt (Institute of Astronomy, Cambridge í Bretlandi [IoA]), A. Roberge (NASA Goddard Space Flight Center, Greenbank í Bandaríkjunum), J.-C. Augereau (Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble í Frakklandi [IPAG]), S. Casassus (Universidad de Chile, Santiago í Chile), S. Corder (JAO), J.S. Greaves (University of St. Andrews í Bretlandi), I. de Gregorio-Monsalvo (JAO), A. Hales (JAO), A.P.Jackson (IoA), A. Meredith Hughes (Wesleyan University, Middletown í Bandaríkjunum), A.-M. Lagrange (IPAG), B. Matthews (National Research Council of Canada, Victoria í Kanada) og D. Wilner (Smithsonian Astrophysical Observatory, Cambridge í Bandaríkjunum).

ESO er fremsta fjölþjóðlega stjörnustöð Evrópu og lang öflugasta stjörnustöð heims. Hún nýtur stuðnings 15 landa: Austurríkis, Belgíu, Brasilíu, Tékklands, Danmörku, Finnlands, Frakklands, Þýskalands, Ítalíu, Hollands, Portúgals, Spánar, Svíþjóðar, Sviss og Bretlands. ESO heldur úti metnaðarfullum verkefnum sem miða að hönnun, smíði og starfsemi öflugra stjörnustöðva á jörðinni sem gera stjörnufræðingum kleift að gera mikilvægar uppgötvanir. ESO leikur líka lykilhlutverk í að efla og skipuleggja samstarf í stjarnvísindarannsóknum. ESO starfrækir 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 tvo kortlagningarsjónauka. VISTA er stærsti kortlagningarsjónauki veraldar fyrir innrautt ljós og VLT Survey Telescope er stærsti sjónauki heims sem eingöngu er ætlað að kortleggja himinn í sýnilegu ljósi. ESO er þátttakandi í ALMA, byltingarkenndum útvarpssjónauka og stærsta stjarnvísindaverkefni heims. ESO hyggur einnig á smíði 39 metra risasjónauka, European Extremely Large Telescope eða E-ELT sem verður „stærsta auga jarðar“

Tenglar

Tengiliðir

Sævar Helgi Bragason
Háskóli Íslands
Reykjavík, Ísland
Farsími: 896-1984
Tölvupóstur: eson-iceland@eso.org

Bill Dent
Joint ALMA Office
Santiago, Chile
Tölvupóstur: wdent@alma.cl

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

Þetta er þýðing á fréttatilkynningu ESO eso1408.
Bookmark and Share

Um fréttatilkynninguna

Fréttatilkynning nr.:eso1408is
Nafn:Beta Pictoris
Tegund:• Milky Way : Star : Circumstellar Material : Planetary System
Facility:Atacama Large Millimeter/submillimeter Array
Science data:2014Sci...343.1490D

Myndir

Teikning listamanns af Beta Pictoris
Teikning listamanns af Beta Pictoris
Kort af himninum í kringum Beta Pictoris
Kort af himninum í kringum Beta Pictoris
Around Beta Pictoris
Around Beta Pictoris
texti aðeins á ensku
ALMA image of carbon monoxide around Beta Pictoris (infographic)
ALMA image of carbon monoxide around Beta Pictoris (infographic)
texti aðeins á ensku

Sjá einnig