eso1401no — Pressemelding

ALMA fant støvfabrikk i supernovarest

6 January 2014

Nye observasjoner med Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) har for første gang avdekket enorme mengder nydannet støv i restene etter en nylig supernova. Hvis en betydelig andel av dette støvet overlever den farlige reisen ut i det interstellare rom, kan det forklare hvorfor mange galakser har et støvete, mørkt utseende.

Galakser kan være forbløffende støvete steder [1] og supernovaer antas å være en av hovedkildene til dette støvet, ikke minst i det tidlige univers. Men fram til nå har det skortet på direkte bevis for supernovaenes støvproduserende evner. Det lille som er funnet, har ikke kunnet forklare de store mengder støv man har kommet over i fjerne, unge galakser. Nye observasjoner med ALMA endrer nå dette bildet.

"Vi har oppdaget bemerkelsesverdig store støvmengder konsentrert i de sentrale deler av det utslyngede materialet fra en forholdsvis ung og nærliggende supernova," sier astronom Remy Indebetouw ved National Radio Astronomy Observatory (NRAO) og Universitetet i Virginia, begge i Charlottesville i USA. "Dette er første gang astronomer har klart å ta bilder av området hvor støvet har blitt dannet, noe som er viktig for å forstå galaksenes utvikling."

Det internasjonale astronomteamet brukte ALMA for å observere de lysende restene etter Supernova 1987A, forkortet SN 1987A [2]. Den befinner seg i Store magellanske sky, en dverggalakse som kretser rundt Melkeveien og som har en avstand fra Jorda på omtrent 160 000 lysår. SN 1987A er den nærmeste supernovaeksplosjon man har sett siden Johannes Kepler i 1604 observerte en supernova i Melkeveien.

Astronomer antok at etter hvert som gassen ble nedkjølt etter eksplosjonen, ville store mengder støv gradvis dannes ved at oksygen-, karbon- og silisiumatomer klumpet seg sammen i de kalde, midtre områdene av supernovaresten. Tidligere undersøkelser av SN 1987A med infrarøde teleskoper, foretatt i de første 500 dagene etter eksplosjonen, fanget imidlertid opp bare små mengder varmt støv.

Med ALMAs uslåelige oppløsning og følsomhet kunne forskerteamet avbilde det mye mer vanlige kalde støvet, som gløder kraftig på millimeter- og submillimeterbølgelengder. Astronomene estimerer at supernovaresten nå inneholder rundt en fjerdedel av Solas masse i nydannet støv. Betydelige mengder karbonmonoksid og silisiummonoksid er også påvist. 

"SN 1987A er et spesielt tilfelle fordi restene ikke har blandet seg med omgivelsene. Det vi ser der, ble med andre ord også til der," sier Indebetouw. "De nye ALMA-dataene, som er de første i sitt slag, avdekker en supernovarest stappfull av materiale som rett og slett ikke eksisterte der for noen tiår siden."

På tidligere bilder fra NASA/ESAs Hubble-teleskop kan man se ringer av lysende materiale rundt stedet hvor supernovaen eksploderte. Disse gassringene fikk i starten energi fra den intense ultrafiolette strålingen fra eksplosjonen. I de senere år har den ekspanderende sjokkbølgen brast inn i det omliggende gasskallet og bidratt til å øke ringenes lysstyrke betraktelig. Etter at sjokkbølgen traff gasskallet, som hadde blitt slynget ut fra den aldrende kjempestjernen på slutten av sitt liv, ble dessuten en del av den kastet tilbake mot sentrum av supernovaresten.

"På et tidspunkt vil denne reflekterte sjokkbølgen treffe de store klumpene med ferskt støv," forklarer Indebetouw. "Når det skjer, vil etter all sannsynlighet en del av støvet bli blåst i stykker. Det er vanskelig å forutsi hvor mye støv som vil bli ødelagt – kanskje bare litt, muligens halvparten eller oppimot to tredeler."

Hvis en betydelig del overlever og kommer seg ut i det interstellare rom, kan det forklare de store mengder støv astronomer har oppdaget i det tidlige univers.

"De tidligste galakser er utrolig støvete, og dette støvet spiller en avgjørende rolle i galaksenes utvikling," sier Mikako Matsuura (University College London). "I dag vet vi at støv kan dannes på flere måter, men i det tidlige univers må mesteparten av det ha sin opprinnelse i supernovaer. Vi har nå fått direkte beviser som støtter denne teorien."

Fotnoter

[1] Kosmisk støv består av silikater og grafitt – mineraler det finnes rikelig av også her på Jorda. Sotet fra et stearinlys ligner mye på kosmisk grafittstøv, skjønt sotpartiklene er minst ti ganger større enn et gjennomsnittlig kosmisk grafittstøvkorn.

[2] Lyset fra denne supernovaeksplosjonen ankom Jorda i 1987, derav navnet.

Mer informasjon

Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) er et internasjonalt samarbeid mellom Europa, Nord-Amerika og Øst-Asia, i samarbeid med Chile. ALMA er i Europa finansiert av ESO, i Nord-Amerika av det amerikanske National Science Foundation (NSF) i samarbeid med National Research Council (NRC) i Canada og National Science Council (NSC) i Taiwan. I Øst-Asia er ALMA finansiert av National Institutes of Natural Sciences (NINS) i Japan i samarbeid med Academia Sinica (AS) i Taiwan. Byggingen og driften av ALMA ledes i Europa av ESO, i Nord-Amerika av National Radio Astronomy Observatory (NRAO), som styres av Associated Universities Inc. (AUI), og i Øst-Asia av National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ). Joint ALMA Observatory (JAO) står for den overordnede ledelse og administrasjon av byggefasen, oppstart og drift av ALMA.

Denne studien presenteres i en forskningsartikkel i journalen Astrophysical Journal Letters: "Dust Production and Particle Acceleration in Supernova 1987A Revealed with ALMA" av R. Indebetouw et al.

Forskerteamet består av R. Indebetouw (National Radio Astronomy Observatory (NRAO); University of Virginia, Charlottesville, USA), M. Matsuura (University College London, Storbritannia [UCL]), E. Dwek (NASA Goddard Space Flight Center, Greenbelt, USA), G. Zanardo (International Centre for Radio Astronomy Research, University of Western Australia, Crawley, Australia [ICRAR]), M.J. Barlow (UCL), M. Baes (Sterrenkundig Obst Gent, Gent, Belgia), P. Bouchet (CEA-Saclay, Gif-sur-Yvette, Frankrike), D.N. Burrows (The Pennsylvania State University, University Park, USA), R. Chevalier (University of Virginia, Charlottesville, USA), G.C. Clayton (Louisiana State University, Baton Rouge,USA), C. Fransson (Stockholm University, Sverige), B. Gaensler (Australian Research Council Centre of Excellence for All-sky Astrophysics [CAASTRO]; Sydney Institute for Astronomy, The University of Sydney, Australia), R. Kirshner (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge, USA), M.Lakicevic (Lennard-Jones Laboratories, Keele University, Storbritannia), K.S. Long (Space Telescope Science Institute, Baltimore, USA [STScI]), P. Lundqvist (Stockholm University, Sverige), I. Martí-Vidal (Chalmers University of Technology, Onsala Space Observatory, Onsala, Sverige), J. Marcaide (Universidad de Valencia, Burjassot, Spania), R. McCray (University of Colorado at Boulder, USA), M. Meixner (STScI; The Johns Hopkins University, Baltimore, USA), C.-Y. Ng (The University of Hong Kong, Hong Kong), S. Park (University of Texas at Arlington, Arlington, USA), G. Sonneborn (STScI), L. Staveley-Smith (ICRAR; CAASTRO), C. Vlahakis (Joint ALMA Observatory/European Southern Observatory, Santiago, Chile) og J. van Loon (Lennard-Jones Laboratories, Keele University, Storbritannia).

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

Remy Indebetouw
National Radio Astronomy Observatory (NRAO) and the University of Virginia
Charlottesville, USA
Tlf.: +1 434 924 4895/+1 434 244 6883
E-post: remy@virginia.edu

Mikako Matsuura
University College London
London, United Kingdom
Tlf.: +44 (0)20 7679 4348
E-post: mikako.matsuura@ucl.ac.uk

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

Charles E. Blue
National Radio Astronomy Observatory, Public Information Officer
Charlottesville, USA
Tlf.: +1 434 296 0314
E-post: cblue@nrao.edu

Dette er en oversettelse av ESOs pressemelding eso1401 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.:eso1401no
Navn:SN 1987A
Type:• Local Universe : Star : Evolutionary Stage : Supernova
• X - Stars
Facility:Atacama Large Millimeter/submillimeter Array
Science data:2014ApJ...782L...2I

Bilder

Sammensatt bilde av SN 1987A
Sammensatt bilde av SN 1987A
Kunstnerisk framstilling av SN 1987A
Kunstnerisk framstilling av SN 1987A
Portrait of a Dramatic Stellar Crib*
Portrait of a Dramatic Stellar Crib*
kun på engelsk

Se også