eso1030no — Pressemelding

Nyoppdaget monsterstjerne på 300 solmasser knuser rekorder

21 July 2010

Ved hjelp av en rekke instrumenter på ESOs Very Large Telescope har astronomer oppdaget de mest massive stjernene vi kjenner til. En av dem veide ved fødselen mer enn 300 ganger Solas masse – mer en dobbelt så mye som dagens aksepterte grense på 150 solmasser. Slike stjerner sender ut flere millioner ganger mer energi enn Sola, og mister masse gjennom svært kraftige stjernevinder. Disse monstrene kan gi svaret på spørsmålet om hvor massiv en stjerne egentlig kan bli.

Et team av astronomer, ledet av Paul Crowther, professor i astrofysikk ved Sheffield-universitetet, har studert to unge stjernehoper, NGC 3603 og RMC 136a, ved hjelp av ESOs Very Large Telescope (VLT) og arkivdata fra NASA/ESAs Hubble-teleskop. NGC 3603 er en kosmisk fabrikk, 20 000 lysår borte, som produserer stjerner i et forrykende tempo fra tåkens utstrakte skyer av gass og støv (eso1005). RMC 136a, bedre kjent som R136, er en annen ansamling av unge, massive og varme stjerner. Den befinner seg i Tarantelltåken i en av våre nabogalakser, nemlig Den store magellanske sky, 165 000 lysår unna (eso0613).

Astronomene fant flere stjerner med overflatetemperaturer på over 40 000 grader (mer enn syv ganger varmere enn vår egen sol) og som var flere titalls ganger større og mange millioner ganger mer lyssterk enn Sola. I følge teoretiske modeller impliserer dette at flere av stjernene ble født med masser over 150 ganger Solas. Stjernen R136a1 i stjernehopen R136 er den mest massive stjernen vi kjenner hittil, med en nåværende masse på omtrent 265 solmasser og en fødselsvekt på så mye som 320 ganger Solas.

I NGC 3603 kunne astronomene dessuten direkte måle massene til to stjerner som tilhører et dobbeltstjernesystem [1], og dermed få bekreftet modellenes gyldighet. Stjernene A1, B og C i denne hopen har beregnede fødselsmasser omkring eller over 150 solmasser.

Svært massive stjerner produserer særdeles sterke utstrømninger. "Disse stjernene fødes tunge og mister vekt med alderen," sier Paul Crowther. "Den mest ekstreme stjernen, R136a1, er bare en drøy million år gammel, men den er allerede middelaldrende og har gjennomgått en intens slankekur der den har kvittet seg med over 50 solmasser, altså en femtedel av den opprinnelige massen."

Hvis R136a1 tok Solas plass i solsystemet vårt, ville lyset utkonkurrere Sola like mye som Sola i dag overstråler Månen. "Dens store masse ville redusere året på Jorda til bare tre uker, og stjernen ville bombardere planeten med voldsomt intens ultrafiolett stråling. Liv på Jorda ville vært fullstendig umulig," sier teammedlem Raphael Hirschi fra Keele-universitetet.

Disse supertungvekterne er uhyre sjeldne og dannes bare i de tetteste stjernehopene. For å skille enkeltstjernene fra hverandre – noe man nå har klart for første gang – måtte astronomene sette sin lit til den meget gode oppløsningen til VLTs infrarøde instrumenter [2].

Teamet estimerte også den maksimale massen for stjernene i de to hopene og hyppigheten av de aller mest massive. "De minste stjernene ser ut til å ha masser over ca. 80 ganger Jupiters masse. Objekter under 80 jupitermasser regnes som 'mislykkede stjerner' eller brune dverger," sier teammedlem Olivier Schnurr. "Våre nye funn støtter antagelsen om at det også finnes en øvre grense, som dog er en faktor to større enn tidligere antatt, altså om lag 300 solmasser."

I R136-hopen veide kun fire stjerner mer enn 150 solmasser ved fødselen. Likevel står de for bortimot halvparten av stjernevinden og strålingen fra hele stjernehopen, som samlet teller omtrent 100 000 medlemmer. Sammenlignet med stjernehopen i Oriontåken, vår nærmeste fødestue for massive stjerner, tilfører stjernen R136a1 alene mer en femti ganger mer energi til omgivelsene sine.

Å forstå hvordan massive stjernene dannes, er vanskelig grunnet deres korte livsløp og kraftige vinder. Funn av ekstreme tilfeller som R136a1, utfordrer teoretikerne enda mer. "Enten ble de født så store eller så ble de skapt da mindre stjerner smeltet sammen," forklarer Crowther. 

Stjerner på mellom 8 og 150 solmasser eksploderer som supernovaer mot slutten av sine liv, og etterlater seg eksotiske stjernerester, dvs. nøytronstjerner eller sorte hull. Nå som man har funnet ut at det eksisterer stjerner med 150–300 solmasser, lurer astronomene på om det kan finnes eksepsjonelt lyssterke "parinstabilitets-supernovaer", som blåser seg selv fullstendig i filler, ikke etterlater seg noen kompakt rest og sprer opptil ti solmasser med jern ut i omgivelsene dine. Noen få kandidater til slike eksplosjoner har allerede vært foreslått i de senere år.

R136a1 er ikke bare den mest massive stjernen som noensinne er funnet, den har også den største luminositeten (total energiutsendelse), nærmere bestemt nesten 10 millioner ganger større enn Sola. "Siden slike monstre er svært sjeldne, tror jeg ikke den nye rekorden blir slått med det første," avslutter Crowther.

Fotnoter

[1] Stjernen A1 i NGC 3603 er en dobbeltstjerne med omløpsperiode på 3,77 dager. De to stjernene har masser på henholdsvis 120 og 92 ganger Solas masse, noe som betyr at de veide henholdsvis 148 og 106 solmasser da de ble dannet.

[2] Astronomene brukte instrumentene SINFONI, ISAAC og MAD, som alle er montert på ESOs Very Large Telescope ved Paranal-observatoriet i Chile.

Mer informasjon

Denne studien presenteres i en forskningsartikkel i journalen Monthly Notices of the Royal Astronomical Society ("The R136 star cluster hosts several stars whose individual masses greatly exceed the accepted 150 Msun stellar mass limit" av P. Crowther et al.).

Forskerteamet består av Paul A. Crowther, Richard J. Parker og Simon P. Goodwin  (University of Sheffield, Storbritannia), Olivier Schnurr (University of Sheffield og Astrophysikalisches Institut Potsdam, Tyskland), Raphael Hirschi (Keele University, Storbritannia), og Norhasliza Yusof og Hasan Abu Kassim (University of Malaya, Malaysia).

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, og VISTA, verdens største kartleggingsteleskop. 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

Forskningsartikkelen

Kontakter

Andreas O. Jaunsen
Oslo, Norge
Tlf.: +47 99 59 88 00
E-post: ajaunsen (at) astro.uio.no

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

Paul Crowther
University of Sheffield
UK
Tlf.: +44 114 222 4291
Mob.: +44 7946 638 474
E-post: Paul.Crowther@sheffield.ac.uk

Olivier Schnurr
Astrophysikalisches Institut Potsdam
Potsdam, Germany
Tlf.: +49 331 7499 353
E-post: oschnurr@aip.de

Henri Boffin
ESO, La Silla, Paranal and E-ELT Press Officer
Garching, Germany
Tlf.: +49 89 3200 6222
Mob.: +49 174 515 43 24
E-post: hboffin@eso.org

Dette er en oversettelse av ESOs pressemelding eso1030 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 Jan-Erik Ovaldsen og Andreas O. Jaunsen. Pressemeldingen er oversatt av JEO.
Bookmark and Share

Om pressemeldingen

Pressemld. nr.:eso1030no
Navn:RMC 136a
Type:• X - Star Clusters
Facility:Very Large Telescope
Science data:2010MNRAS.408..731C

Bilder

The young cluster RMC 136a
The young cluster RMC 136a
kun på engelsk
The sizes of stars (annotated)
The sizes of stars (annotated)
kun på engelsk
The sizes of stars
The sizes of stars
kun på engelsk
The young cluster RMC 136a
The young cluster RMC 136a
kun på engelsk

Videoer

Zooming in on the young cluster RMC 136a
Zooming in on the young cluster RMC 136a
kun på engelsk

Se også