eso1435is — Fréttatilkynning

VLTI sér sverðbjarma í öðrum sólkerfum

Steinn í götu ljósmyndunar á öðrum jörðum

3. nóvember 2014

Með því að nota víxlmælinn Very Large Telescope Interferometer hefur alþjóðlegur hópur stjarnvísindamanna uppgötvað sverðbjarma nálægt lífbeltum níu nálægra stjarna. Sverðbjarmi er ljós frá stjörnu sem endurvarpast af ryki sem myndast við árekstra smástirna og uppgufun halastjarna í sólkerfi. Tilurð svo mikils ryks á innstu svæðunum í kringum sumar stjörnur gæti komið í veg fyrir að ljósmyndir næðust af reikistjörnum á borð við Jörðina í náinni framtíð.

Alþjóðlegur hópur stjarnvísindamanna gerði nýverið nær-innrauðar mælingar með Very Large Telescope Interferometer (VLTI) [1] og blandaði þeim saman við eldri mælingar [2] á 92 nálægum stjörnum í leit að sverðbjarma í öðrum sólkerfum. Bjartur sverðbjarmi, sem stafar af glóandi heitum rykögnum eða endurvarpi ljóss af köldum rykögnum, fannst umhverfis níu stjörnur.

Frá dimmum stöðum á Jörðinni birtist sverðbjarmi sem daufur og útbreiddur ljósbjarmi á næturhimninum skömmu eftir sólsetur eða rétt fyrir birtingu. Bjarminn verður til þegar sólarljós endurvarpast af örlitlum ís- og rykögnum sem virðast liggja í grennd við sólina. Bjarminn sést ekki aðeins frá Jörðinni, heldur alls staðar í sólkerfinu.

Bjarminn sem kannaður var í þessari rannsókn var mun stærri útgáfa af sama fyrirbæri. Þótt sverðbjarmar í öðrum sólkerfum hafi sést áður var þetta í fyrsta sinn sem stór kerfisbundin rannsókn var gerð á þessu fyrirbæri í kringum nálægar stjörnur.

Öfugt við eldri athuganir rannsökuðu stjörnufræðingarnir í þessu tilviki ekki ryk sem síðar verður að reikistjörnum, heldur ryk sem til verður við árekstra lítilla hnatta sem eru nokkrir kílómetrar að stærð — hnetti sem kallaðir eru reikistirni og líkjast smástirnum og halastjörnum í sólkerfinu okkar. Ryk af þessu tagi er einnig uppruni sverðbjarmans í sólkerfinu okkar.

„Viljum við rannsaka þróun reikistjarna á borð við Jörðina okkar við lífbelti annarra stjarna, þurfum við einnig að rannsaka sverðbjarma á svipuðum slóðum umhverfis aðrar stjörnur,“ sagði Steve Ertel hjá ESO og Grenobleháskóla í Frakklandi, aðalhöfundur greinar um rannsóknina. „Að nema og rannsaka þetta ryk við aðrar stjörnur er ein leið til að kanna uppbyggingu og þróun sólkerfa.“.

Mælingar á daufu ryki í kringum bjarta stjörnur þurfa bæði háa upplausn og mikla skerpu. Enn sem komið er eru víxlmælingar — sú aðferð að skeyta saman ljósinu sem nokkrir sjónaukar safna saman samtímis — í innrauðu ljósi eina tæknin sem gerir okkur klefit að rannsaka þetta ryk í öðrum sólkerfum.

Stjörnufræðingarnir nýttu sér afköst, næmni og greinigæði VLTI til hins ýtrasta og náði tíu sinnum betri mælingum en hægt yrði að gera með öðrum sjónaukum í heiminum.

Fyrir hverja stjörnu sem könnuð var notaði hópurinn 1,8 metra hjálparsjónaukana til að beina ljósinu inn í VLTI. Þar sem sverðbjarminn var nógu bjartur, gátu stjörnufræðingarnir greint að fullu bjarmann frá rykinu og skilið hann í sundur frá skærri stjörnunni [3].

Stjörnufræðingarnir rannsökuðu eiginleika stjarnanna sem sveipaðar voru sverðbjarmaryki og komust að því að mestur hluti ryksins var í kringum eldri stjörnur. Þessar niðurstöður koma mjög á óvart og vekja nokkrar spurningar um skilning okkar á sólkerfum. Draga ætti úr rykmyndun af völdum árekstra reikistirna með tímanum, því fjöldi fer minnkandi samhliða eyðingu þeirra.

Í rannsókninni voru einnig skoðaðar 14 stjörnur sem vitað var að hefðu fjarreikistjörnur. Allar reikistjörnurnar eru á sama svæði í sólkerfinu sínu og rykið í sólkerfum með sverðbjarma. Sverðbjarmi í öðrum sólkerfum gæti því orðið vandamál þegar kemur að leit að fjarreikistjörnum í framtíðinni.

Þótt birtan frá sverðbjarma sé alla jafna fremur lítil, gerir tilvist hennar mun erfiðara að taka myndir af reikistjörnum á borð við Jörðina í öðrum sólkerfum. Sverðbjarmarnir sem fundust í þessari rannsókn eru 1000 sinnum bjartari en sverðbjarminn í sólkerfinu okkar. Líklega eru mun fleiri stjörnur með álíka bjartan sverðbjarma og sólkerfið okkar en fundust í þessari rannsókn. Mælingarnar eru því aðeins fyrsta skrefið í átt að ítarlegri rannsóknum á sverðbjarma.

„Það hve við fundum marga bjarta sverðbjarma bendir til þess að það hljóti að vera til umtalsverður fjöldi sólkerfa með daufari bjarma sem við gátum ekki mælt í rannsókninni okkar, en eru samt mun bjartari en sverðbjarminn í sólkerfinu okkar,“ sagði Olivier Absil við Liègeháskóla meðhöfundur greinarinnar. „Tilvist slíks ryks í svo mörgum sólkerfum gæti þar af leiðandi lagt stein í götu þess að taka myndir af fjarreikistjörnum á borð við Jörðina okkar í framtíðinni.“

Skýringar

[1] Stjörnufræðingarnir notuðu mælitæki á VLTI sem kallast PIONIER en það getur tengt saman alla hjálparsjónaukana fjóra eða alla fjóra VLT sjónaukana í Paranal stjörnustöðinni. Fyrir vikið voru mælingarnar ekki aðeins í gríðarmikilli upplausn, heldur urðu afköstin betri.

[2] Eldri mælingar voru gerðar með CHARA röðinni — víxlmæli sem Center for High Angular Resolution Astronomy (CHARA) við Ríkisháskólann í Georgíu starfrækir og ljósleiðaranum FLUOR sem tengir röðina saman.

[3] Mælingarnar hafa einnig leitt til uppgötvana á óvæntum fylgistjörnum á braut um sumar massamestu stjörnurnar í rannsókninni. „Þessar áður óþekktu fylgistjörnur benda til þess að við ættum að endurskoða skilning okkar á því hve margar af þessari tegund stjarna eru í raun tvístirni,“ sagði Lindsay Marion, aðalhöfundur greinar um rannsókn sem unnin var úr sömu gögnum.

Frekari upplýsingar

Rannsóknin var kynnt í greininni „A near-infrared interferometric survey of debris-disc stars. IV. An unbiased sample of 92 southern stars observed in H-band with VLTI/PIONIER“, eftir S. Ertel o.fl. sem birtist í tímaritinu Astronomy & Astrophysics.

Í rannsóknarteyminu eru S. Ertel (Université Grenoble Alpes, Frakklandi; ESO, Chile), O. Absil (University of Liège, Belgíu), D. Defrère (University of Arizona, Bandaríkjunum), J.-B. Le Bouquin (Université Grenoble Alpes), J.-C. Augereau (Université Grenoble Alpes), L. Marion (University of Liège), N. Blind (Max-Planck Institute for Extraterrestrial Physics, Garching, Þýskalandi), A. Bonsor (University of Bristol, Bretlandi), G. Bryden (California Institute of Technology, Pasadena, Bandaríkjunum), J. Lebreton (California Institute of Technology), og J. Milli (Université Grenoble Alpes).

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: 8961984
Tölvupóstur: eson-iceland@eso.org

Steve Ertel
European Southern Observatory
Santiago, Chile
Tölvupóstur: sertel@eso.org

Lindsay Marion
University of Liège
Liège, Belgium
Sími: +32 4 366 97 58
Farsími: +32 472 347 742
Tölvupóstur: lindsay.marion@ulg.ac.be

Jean-Charles Augereau
Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble (IPAG)
Grenoble, France
Sími: +33 (0)4 76 51 47 86
Tölvupóstur: Jean-Charles.Augereau@obs.ujf-grenoble.fr

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

Connect with ESO on social media

Þetta er þýðing á fréttatilkynningu ESO eso1435.

Um fréttatilkynninguna

Fréttatilkynning nr.:eso1435is
Nafn:Zodiacal light
Tegund:Milky Way : Star : Circumstellar Material : Planetary System
Facility:Very Large Telescope,Very Large Telescope Interferometer
Science data:2014A&A...570A.128E

Myndir

Artist’s impression of bright exozodiacal light
Artist’s impression of bright exozodiacal light
texti aðeins á ensku
Zodiacal light over La Silla
Zodiacal light over La Silla
texti aðeins á ensku
Zodiacal light seen from Paranal
Zodiacal light seen from Paranal
texti aðeins á ensku

Myndskeið

Artist’s impression of bright exozodiacal light
Artist’s impression of bright exozodiacal light
texti aðeins á ensku

Sjá einnig