Kids

eso1337no — Pressemelding

Solas eldste tvilling er funnet

ESOs Very Large Telescope bidrar til å løse litiumgåte

28 August 2013

Et internasjonalt team ledet av brasilianske astronomer har brukt ESOs Very Large Telescope for å identifisere og studere den eldste soltvilling man så langt kjenner til. Stjernen HIP 102152 ligger 250 lysår fra Jorda og ligner mer på Sola enn noen annen soltvilling, bortsett fra at den er nesten fire milliarder år eldre. Denne eldre, men ellers nesten identiske tvillingen gir oss en unik sjanse til å undersøke hvordan Sola vil se ut når den blir gammel. Takket være de nye observasjonene har man for første gang kunnet påvise en klar sammenheng mellom alderen og litiuminnholdet til en stjerne. I tillegg antyder dataene at HIP 102152 kan ha steinplaneter i bane rundt seg.

Astronomer har observert Sola med teleskoper i bare 400 år – en ørliten brøkdel av de drøyt fire og en halv milliard år Sola har eksistert. Det er en enorm utfordring å skulle forstå vår egen stjernes historie og framtidige utvikling, men vi kan faktisk gjøre det ved å lete etter sjeldne stjerner som er nesten eksakt like vår egen, men som befinner seg på ulike stadier i sine livsløp. Nå har et team astronomer identifisert en stjerne som i bunn og grunn er en enegget tvilling til Sola, men hele fire milliarder år eldre. Det er nesten som å se det berømte tvillingparadokset i aksjon [1].

"I flere tiår har astronomer lett etter soltvillinger for å skaffe mer kunnskap om vår egen livgivende sol. Den første ble oppdaget i 1997, og siden er det gjort kun et fåtall lignende funn," forklarer teamleder og medforfatter av forskningsartikkelen, Jorge Melendez ved Universitetet i São Paulo i Brasil. "Takket være den svært gode kvaliteten på spektrene fra VLT kan vi nå undersøkte soltvillinger med ekstrem nøyaktighet. Målet vårt er å finne svar på spørsmålet om hvorvidt Sola er spesiell eller ei."

Teamet studerte to soltvillinger [2] – en som var antatt å være yngre enn Sola (18 Scorpii) og en som var ventet å være eldre (HIP 102152). Astronomene brukte  UVES-spektrografen på Very Large Telescope (VLT) ved ESOs Paranal-observatorium for å splitte opp stjernelyset i de ulike fargene det består av. Med denne metoden fikk de detaljert kjennskap til den kjemiske sammensetningen og andre egenskaper ved stjernene.

Det viste seg at HIP 102152 i stjernebildet Steinbukken er den eldste soltvillingen man noensinne har identifisert. Alderen er beregnet til 8,2 milliarder år. Solas alder er til sammenligning 4,6 milliarder år. 18 Scorpii ble bekreftet å være yngre enn Sola, nærmere bestemt rundt 2,9 milliarder år gammel.

Ved å studere den eldgamle soltvillingen HIP 102152 kan forskerne si hva som sannsynligvis kommer til å skje når vår egen sol når den alderen. De har allerede gjort en viktig oppdagelse. "En av tingene vi ønsket å ta rede på, er hvorvidt Solas kjemiske sammensetning er typisk eller unormal," sier Melendez. "Det viktigste punktet er hvorfor den har et så merkelig lavt innhold av litium."

Litium, det tredje grunnstoffet i det periodiske system, ble skapt i Big Bang sammen med hydrogen og helium. Astronomer har i årevis klødd seg i hodet over hvorfor enkelte stjerner ser ut til å ha mindre litium enn andre. Med de nye observasjonene av HIP 102152 er astronomene et stort steg nærmere å løse dette mysteriet. De har nemlig funnet en klar sammenheng mellom alderen og litiuminnholdet til en sollignende stjerne.

Vår egen sol har nå kun 1 % av litiummengden som var til stede i materialet den ble dannet fra. Undersøkelser av yngre soltvillinger har tydet på at disse yngre søsknene inneholder betydelig større andeler litium, men inntil nå har ikke forskere kunnet påvise en klar forbindelse mellom alder og litiuminnhold [3].

TalaWanda Monroe (Universitetet i São Paulo) er hovedforfatter på den nye forskningsartikkelen: "Observasjonene våre viser at HIP 102152 har meget små mengder litium. Vi kan dermed for første gang slå tydelig fast at eldre soltvillinger faktisk inneholder mindre litium enn Sola og yngre soltvillinger. Vi kan nå være sikre på at stjerner på en eller annen måte ødelegger litiumet etter hvert som de eldes, og at Solas litiuminnhold virker normalt, alderen tatt i betraktning." [4]

HIP 102152 har enda en overraskelse på lur. Den kjemiske sammensetningen er en liten smule forskjellig fra de fleste andre soltvillinger, men den ligner Solas. Både HIP 102152 og Sola framviser nemlig mindre mengder av de grunnstoffene det er rikelig av i meteoritter og på Jorda. Dette er en sterk indikasjon på at denne gamle soltvillingen kan ha jordlignende steinplaneter i bane rundt seg [5].

Fotnoter

[1] Mange har sikkert hørt om tvillingparadokset, som omhandler to eneggede tvillinger hvor den ene drar på en lang romreise og vender tilbake til Jorda og finner at han/hun er mange år yngre enn tvillingen sin. Saken om Solas tvilling involverer ikke tidsreiser, men vi ser like fullt to helt forskjellige aldre for to svært like stjerner – øyeblikksbilder av Solas liv på to ulike stadier.

[2] Stjerner som ligner på Sola, kan puttes i en av tre kategorier: soltvillinger (solar twins på engelsk), solanaloger (solar analogues) eller sollignende stjerner (solar-type stars). Soltvillinger er de som minner aller mest om Sola hva angår masse, temperatur og kjemisk sammensetning. Disse er sjeldne. Stjernene i de to andre klassene er ikke fullt så like Sola, men de er desto mer vanlige.

[3] Tidligere studier har tydet på at en stjernes litiuminnhold kan påvirkes også av omkretsende kjempeplanter (eso0942, eso0118, Nature-artikkel). Resultatene er dog omdiskuterte (se f.eks. ann1046).

[4] Selv om forskere fortsatt ikke forstår nøyaktig hvordan litiumet ødelegges inni stjernene, har de foreslått flere mulige prosesser for å transportere litium fra en stjernes overflate til de dypere lagene der grunnstoffet blir ødelagt.

[5] Stjerner som inneholder unormalt små mengder av de grunnstoffene vi vanligvis finner i steinlegemer, har større sannsynlighet for å ha faste, jordlignende planeter i bane rundt seg. Grunnen er at en viss del av disse grunnstoffene inngår i planetene når de dannes fra den store gass- og støvskiven som omgir unge stjerner. Hypotesen om at HIP 102152 kan ha slike planeter rundt seg, styrkes av målinger av stjernens radielle hastighet foretatt med ESOs HARPS-spektrograf. Målingene indikerer at det ikke finnes kjempeplaneter inne i stjernens beboelige sone, hvilket øker sjansen for potensielt jordlignende planeter rundt HIP 102152. I systemer der kjempeplaneter ligger tett inntil moderstjernen sin, er nemlig sannsynligheten for å finne jordlignende planeter mye lavere enn ellers fordi slike små steinkloder har lett for å bli forstyrret og gå i stykker.

Mer informasjon

Denne studien presenteres i en kommende forskningsartikkel i Astrophysical Journal Letters: "High precision abundances of the old solar twin HIP 102152: insights on Li depletion from the oldest Sun" av TalaWanda Monroe et al.

Forskerteamet består av TalaWanda R. Monroe, Jorge Meléndez (Universidade de São Paulo, Brasil [USP]), Iván Ramírez (The University of Texas at Austin, USA), David Yong (Australian National University, Australia [ANU]), Maria Bergemann (Max Planck Institute for Astrophysics, Tyskland), Martin Asplund (ANU), Jacob Bean, Megan Bedell (University of Chicago, USA), Marcelo Tucci Maia (USP), Karin Lind (University of Cambridge, Storbritannia), Alan Alves-Brito, Luca Casagrande (ANU), Matthieu Castro, José-Dias do Nascimento (Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Brasil), Michael Bazot (Centro de Astrofísica da Universidade de Porto, Portugal) og Fabrício C. Freitas (USP).

ESO, European Southern Observatory, er den fremste mellomstatlige astronomiorganisasjonen i Europa og verdens desidert mest produktive astronomiske observatorium. Organisasjonen er finansiert av 15 land: Belgia, Brasil, Danmark, Finland, Frankrike, Italia, Nederland, Portugal, Spania, Storbritannia, Sveits, Sverige, Tsjekkia, Tyskland og Østerrike. ESOs ambisiøse virksomhet fokuserer på design, bygging og drifting av effektive bakkebaserte observasjonsanlegg for å muliggjøre banebrytende vitenskapelige oppdagelser. ESO spiller 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 driver ESO Very Large Telescope, verdens mest avanserte astronomiske observatorium for synlig lys, og to såkalte kartleggingsteleskop. VISTA observerer i infrarødt og er verdens største kartleggingsteleskop, mens VLT Survey Telescope er det største teleskopet som er designet utelukkende for himmelkartlegginger i synlig lys. ESO er den europeiske partner i et revolusjonerende teleskop kalt ALMA, nåtidens største astronomiprosjekt. ESO planlegger for tiden et ekstremt stort optisk/nær-infrarødt teleskop som har fått betegnelsen E-ELT: European Extremely Large Telescope. Med en speildiameter på rundt 39 meter vil dette bli det største "øye" i verden som skuler opp på himmelen.

Linker

Kontakter

Jan-Erik Ovaldsen
Oslo, Norge
E-post: eson-norway@eso.org

Andreas O. Jaunsen
Oslo, Norge
E-post: eson-norway@eso.org

TalaWanda R. Monroe
Universidade de São Paulo
São Paulo, Brazil
Tlf.: +55 11 3091 2815
E-post: tmonroe - at - usp.br (replace "- at - " with "@")

Jorge Meléndez
Universidade de São Paulo
São Paulo, Brazil
Tlf.: +55 11 3091 2840
E-post: jorge.melendez@iag.usp.br

Richard Hook
ESO, Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tlf.: +49 89 3200 6655
Mob.: +49 151 1537 3591
E-post: rhook@eso.org

Dette er en oversettelse av ESOs pressemelding eso1337 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.:eso1337no
Navn:HIP 102152
Type:• Milky Way : Star
Facility:Very Large Telescope
Science data:2013ApJ...774L..32M

Bilder

Livsløpet til en soltvilling (med tekst)
Livsløpet til en soltvilling (med tekst)
Bilde av HIP 102152
Bilde av HIP 102152
Vidvinkelbilde av himmelen rundt den sollignende stjernen HIP 102152
Vidvinkelbilde av himmelen rundt den sollignende stjernen HIP 102152
Livsløpet til en sollignende stjerne (uten tekst)
Livsløpet til en sollignende stjerne (uten tekst)
The Solar Twin HIP 102152 in the constellation of Capricornus
The Solar Twin HIP 102152 in the constellation of Capricornus
kun på engelsk

Videoer

Livsløpet til en sollignende stjerne
Livsløpet til en sollignende stjerne
Zoom inn på den gamle soltvillingen HIP 102152
Zoom inn på den gamle soltvillingen HIP 102152

Se også