eso1519nb — Pressemelding

Stjernehopenes mørke side

VLT oppdaget ny type stjernehop

13. mai 2015

Observasjoner med ESOs Very Large Telescope i Chile har avslørt en ny type "mørke" kulehoper omkring kjempegalaksen Centaurus A. Disse mystiske objektene ser ut som vanlige kuleformede stjerneansamlinger, men inneholder mye mer masse. Massen kan utgjøres av uventede store mengder mørk materie eller massive sorte hull, skjønt ingen av delene er forventet eller forstått.

Rundt de fleste galakser kretser en mengde kulehoper, de vil si enorme baller med tusenvis av enkeltstjerner. Kulehopene er blant de eldste stjernesystemer man kjenner til. De har eksistert mer eller mindre helt fra galaksene begynte å dannes i universets barndom.

"Kulehoper og stjernene de består av er svært viktige for å forstå hvordan galakser blir til og utvikler seg. I flere tiår har astronomer gått ut fra at alle stjernene i en gitt kulehop har samme alder og kjemiske sammensetning, men i dag vet vi at disse objektene er mer innviklede," forteller Matt Taylor, hovedforfatter av den nye forskningsartikkelen. Taylor er PhD-student ved Pontificia Universidad Catolica de Chile i Santiago i Chile og dessuten innehaver av et ESO Studentship.

Centaurus A, også kjent som NGC 5128, er Melkeveiens nærmeste kjempegalakse. Denne store elliptiske galaksen antas å huse så mange som 2000 kulehoper. Mange av disse er mer lyssterke og massive enn de rundt 150 som omgir vår egen galakse.

Matt Taylor og hans team har nå gjort detaljerte undersøkelser av et utvalg på 125 kulehoper omkring Centaurus A. Astronomene tok i bruk FLAMES-instrumentet på ESOs Very Large Telescope (VLT) ved Paranal-observatoriet i det nordlige Chile [1].

Basert på observasjonene utledet forskerne massen til stjernehopene [2] og sammenlignet resultatet med hvor sterkt hver av dem lyste.

For størstedelen av hopene i studien var sammenhengen mellom lysstyrke og masse som forventet. Med andre ord, jo flere stjerner en hop inneholdt, desto større var dens totale lysstyrke og samlede masse. Men noen av kulehopene fulgte ikke dette mønsteret; de var mange ganger mer massive enn de så ut til. Enda mer merkelig var det at jo mer massive disse uvanlige hopene var, desto større andel av massen var mørk. Et eller annet i disse hopene var usynlig og massivt. Men hva?

Det er flere muligheter. Kanskje inneholder de mørke hopene sorte hull eller andre mørke stjernerester i sentralområdet sitt? Dette kan gjøre rede noe av den skjulte massen, men forskerteamet konkluderer med at det umulig kan være hele forklaringen. Hva med mørk materie? Kulehoper anses vanligvis for å være nesten blottet for dette mystiske stoffet, men kanskje kan enkelte hoper, av en eller annen ukjent grunn, ha beholdt større mengder mørk materie i sine kjerner. Dette kan i så fall forklare de nye funnene, men det passer ikke med dagens konvensjonelle teorier.

"Oppdagelsen vår av at visse stjernehoper har uventet stor masse i forhold til antall stjerner de inneholder, tyder på at det kan finnes flere familier av kulehoper, med ulike dannelsesforløp," føyer medforfatter Thomas Puzia til. "Enkelte stjernehoper framstår helt normale på alle måter, men de har bokstavelig talt mer å by på enn hva man ser ved første øyekast."

Enn så lenge er disse objektene et mysterium. Teamet er for øvrig også involvert i en mer omfattende kartlegging av andre kulehoper i andre galakser. Foreløpige resultater hinter om at mørke kulehoper også finnes andre steder enn rundt Centaurus A.

"Vi har snublet over en ny og mystisk type stjernehop! Observasjonene viser at vi fortsatt har mye å lære om alle aspekter rundt dannelsen av kulehoper. Det er et viktig resultat, og nå gjelder det å finne flere eksempler på mørke hoper omkring andre galakser," oppsummerer Matt Taylor.

Fotnoter

[1] Hittil har astronomer studert stjernehoper i tilsvarende detalj kun i Den lokale gruppe, som er en mindre galaksegruppe der bl.a. Melkeveien og Andromedagalaksen hører til. De forholdsvis små avstandene gjør det mulig å bestemme stjernehopenes masser direkte. Når det gjelder observasjonene av Centaurus A, som er en massiv elliptisk galakse ca. 12 millioner lysår unna Jorda og beliggende like utenfor Den lokale gruppe, var astronomene i stand til å utlede hopenes masser på en annen måte takket være FLAMES-instrumentet og VLT.

[2] Observasjonene med FLAMES gir astronomene informasjon om stjernenes bevegelser i de ulike hopene. Stjernenes baner avhenger av styrken på gravitasjonsfeltet og kan derfor brukes til å utlede hopenes totale masse. På fagspråket kalles slike estimater for dynamiske masser. Den store lyssamlende evnen til VLT (8,2 meter stort hovedspeil) og FLAMES' evne til å kunne observere mer enn hundre stjernehoper samtidig, var avgjørende for å samle inn dataene som ligger til grunn for den nye oppdagelsen.

Mer informasjon

Studien presenteres i en kommende forskningsartikkel i Astrophysical Journal: "Observational evidence for a dark side to NGC 5128's globular cluster system" av M. Taylor et al.

Forskerteamet består av Matthew A. Taylor (Pontificia Universidad Catolica de Chile, Santiago, Chile; ESO, Santiago, Chile), Thomas H. Puzia (Pontificia Universidad Catolica de Chile), Matias Gomez ( Universidad Andres Bello, Santiago, Chile) og Kristin A. Woodley (University of California, Santa Cruz, California, USA).

ESO, European Southern Observatory, er den fremste mellomstatlige astronomiorganisasjonen i Europa og verdens desidert mest produktive astronomiske observatorium. Organisasjonen er finansiert av 16 land: Belgia, Brasil, Danmark, Finland, Frankrike, Italia, Nederland, Polen, Portugal, Spania, Storbritannia, Sveits, Sverige, Tsjekkia, Tyskland og Østerrike, samt vertsnasjonen Chile. 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 har ESO oppført Very Large Telescope, verdens mest avanserte astronomiske observatorium for synlig lys, og to såkalte kartleggingsteleskoper. 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 en viktig partner i ALMA, nåtidens største astronomiprosjekt. På Cerro Armazones, ikke langt fra Paranal, er ESO i ferd med å bygge European Extremely Large Telescope (E-ELT). Med en speildiameter på 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

Matthew A. Taylor
Pontificia Universidad Catolica de Chile
Santiago, Chile
Tlf.: +56-9-91912386
E-post: mataylor5128@gmail.com

Thomas H. Puzia
Pontificia Universidad Catolica de Chile
Santiago, Chile
Tlf.: +56-9-89010007
E-post: tpuzia@gmail.com

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

ESO i sosiale medier

Dette er en oversettelse av ESOs pressemelding eso1519 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.

Om pressemeldingen

Pressemld. nr.:eso1519nb
Navn:Centaurus A, NGC 5128
Type:Milky Way : Star : Grouping : Cluster : Globular
Facility:Very Large Telescope
Science data:2015ApJ...805...65T

Bilder

Snodige kulehoper omkring den store elliptiske galaksen Centaurus A (NGC 5128)
Snodige kulehoper omkring den store elliptiske galaksen Centaurus A (NGC 5128)
Den merkelige galaksen Centaurus A i stjernebildet Kentauren
Den merkelige galaksen Centaurus A i stjernebildet Kentauren
Vidvinkelbilde av himmelen rundt kjempegalaksen Centaurus A
Vidvinkelbilde av himmelen rundt kjempegalaksen Centaurus A

Videoer

Panorering over kjempegalaksen Centaurus A (NGC 5128) med sine snodige kulehoper
Panorering over kjempegalaksen Centaurus A (NGC 5128) med sine snodige kulehoper

Se også