eso0948no — Pressemelding

Lysstyrkevariasjoner til sollignende stjerner er blitt enda mer mystiske

Astronomer står overfor sokratisk uvitenhet

7 December 2009

Omfattende undersøkelser med ESOs Very Large Telescope har gjort et seiglivet mysterium som gjelder lysstyrkevariasjoner til stjerner à la Sola, enda større. De uvanlige variasjonene i lysstyrken til rundt en tredel av alle gamle, sollignende stjerner lar seg fortsatt ikke forklare. Gjennom de siste tiårene har astronomene lagt fram mange mulige tolkninger, men de nye, omhyggelige observasjonene motsier dem alle og gjør gåten enda mer uforståelig. Jakten på en god forklaring er i gang.

"Astronomer liker seg i mørket, men denne gangen famler vi helt i blinde," sier Christine Nicholls fra Mount Stromlo-observatoriet i Australia. Hun er hovedforfatter av forskningsartikkelen der den nye studien presenteres. "Vi har gjort de mest omfattende observasjonene til dags dato av denne klassen av sollignende stjerner. Dataene viser tydelig at alle forklaringsmodellene for stjernenes merkelige oppførsel rett og slett er gale."

Mysteriet det er snakk om her skriver seg tilbake til 1930-årene og angår omtrent en tredel av alle sollignende stjerner i Melkeveien og andre galakser. Alle stjerner med omtrent samme masse som vår egen sol, blir røde, kjølige og ekstremt store mot slutten av sitt liv, like før de pensjonerer seg som såkalte hvite dverger. Disse gamle stjernene, også kalt røde kjemper, oppviser kraftige periodiske variasjoner i lysstyrken over tidsskalaer på opptil et par år.

"Slike variasjoner antas å komme fra det vi kaller 'stjernepulsasjoner'," sier Nicholls. "Enkelt fortalt: Kjempestjernene eser ut og krymper, og skinner dermed sterkere og svakere på en regelmessig måte. En tredel av disse stjernene har imidlertid en ekstra og hittil uforklart periodisk variasjon. Denne gjør seg gjeldende på enda lengre tidsskalaer – opp mot fem år."

For å finne årsaken til denne spesielle egenskapen, overvåkte astronomene 58 stjerner i vårt galaktiske nabolag, Store magellanske sky, gjennom to og et halvt år. De tok spektra ved hjelp av den høyoppløste FLAMES/GIRAFFE-spektrografen på ESOs Very Large Telescope, og kombinerte dem med bilder fra andre teleskoper [1]. Til sammen gjorde observasjonene det mulig å kartlegge en imponerende mengde egenskaper hos disse variable stjernene.

Enestående datasett, slik som det Nicholls og hennes kollegaer har samlet, hjelper ofte astronomene å løse et kosmisk puslespill ved å redusere overfloden av tolkninger som teoretikerne har foreslått. I dette tilfellet er imidlertid observasjonene uforenlig med alle de tidligere modellene, og det gjør at den mye debatterte saken igjen må opp til evaluering. Takket være denne studien er astronomene nå klar over sin egen "uvitenhet" – en ekte pådriver i den kunnskapssøkende prosess, som den greske filosofen Sokrates skal ha undervist i.

"De nyinnsamlede dataene viser at pulsasjoner er en særdeles lite sannsynlig forklaring på de ekstra variasjonene," sier teammedlem Peter Wood. "En annen mekanisme som kan produsere lysstyrkevariasjoner i en stjerne, er at stjernen er medlem i et dobbeltstjernesystem. Men våre observasjoner passer overhodet ikke med denne hypotesen heller."

Ut fra videre analyser fant teamet ut at hva enn forklaringen på disse merkelige variasjonene er, så medfører den også at kjempestjernene kaster fra seg masse enten i form av store klumper eller som en ekspanderende skive. "Vi trenger en Sherlock Holmes for å løse dette meget frustrerende mysteriet," avslutter Nicholls.

Fotnoter

[1] Nøyaktige lysstyrkemålinger ble gjort av MACHO- og OGLE-prosjektene med teleskoper i henholdsvis Australia og Chile. OGLE-observasjonene ble gjort samtidig som VLT-observasjonene.

Mer informasjon

Denne studien er presentert i to forskningsartikler: Den ene stod på trykk i novemberutgaven av Monthly Notices of the Royal Astronomical Society ("Long Secondary Periods in Variable Red Giants", av C. P. Nicholls et al.), og den andre er nylig publisert i Astrophysical Journal ("Evidence for mass ejection associated with long secondary periods in red giants", av P. R. Wood og C. P. Nicholls).

Forskerteamet består av Christine P. Nicholls og Peter R. Wood (Research School of Astronomy and Astrophysics, Australia National University), Maria-Rosa L. Cioni (Centre for Astrophysics Research, University of Hertfordshire, Storbritannia) og Igor Soszyński (Warsaw University Observatory).

ESO, European Southern Observatory, er den fremste mellomstatlige astronomiorganisasjonen i Europa og verdens mest produktive astronomiske observatorium. Organisasjonen er finansiert av 14 land: Belgia, Danmark, England, Finland, Frankrike, Italia, Nederland, Portugal, Spania, Sveits, Sverige, Tsjekkia, Tyskland og Østerrike. ESO har en ambisiøs dagsorden med fokus på design, bygging og drifting av effektive bakkebaserte observasjonsanlegg, der hovedmålet er å gjøre viktige vitenskapelige oppdagelser. ESO har også en ledende rolle i å fremme og organisere samarbeid innenfor astronomisk forskning. ESO driver tre unike, verdensledende observatorier i Chile: La Silla, Paranal og Chajnantor. Ved Paranal har ESO bygget Very Large Telescope, verdens mest avanserte astronomiske observatorium for synlig lys. ESO er den europeiske partner i et revolusjonerende teleskop kalt ALMA, nåtidens største astronomiprosjekt. ESO planlegger for tiden et såkalt ekstremt stort optisk/nær-infrarødt teleskop som har fått betegnelsen E-ELT: European Extremely Large Telescope. Med en speildiameter på 42 meter vil dette bli det største "øye" i verden som skuler opp på himmelen.

Linker

Kontakter

Andreas O. Jaunsen
Oslo, Norge
Mob.: +47 99 59 88 00
E-post: ajaunsen@astro.uio.no

Jan-Erik Ovaldsen
Oslo, Norge
E-post: j.e.ovaldsen@astro.uio.no

Christine Nicholls
Mount Stromlo Observatory
Australia
Tlf.: +61-2-6125 0222
E-post: Nicholls@mso.anu.edu.au

Peter Wood
Mount Stromlo Observatory
Australia
Tlf.: +61-2-6125 8032
E-post: wood@mso.anu.edu.au

Dette er en oversettelse av ESOs pressemelding eso0948 i regi av ESON, et nettverk av personer i ESOs medlemsland (samt noen utenfor ESO, som Norge) som fungerer som lokale mediekontakter i forbindelse med pressemeldinger og andre nyheter fra ESO. Norske kontakter er astronomene Jan-Erik Ovaldsen og Andreas O. Jaunsen. Pressemeldingen er oversatt av JEO.

Om pressemeldingen

Pressemld. nr.:eso0948no
Legacy ID:PR 48/09
Facility:Very Large Telescope
Science data:2009MNRAS.399.2063N

Bilder

The life of Sun-like stars
The life of Sun-like stars
kun på engelsk

Se også