eso1538nb — Pressemelding

Mystiske krusninger suser gjennom planetdannende skive

Unike strukturer oppdaget rundt nærliggende stjerne

7. oktober 2015

Ved hjelp av bilder fra ESOs Very Large Telescope og Romteleskopet Hubble har astronomer oppdaget merkelige strukturer i støvskiven som omgir den nærliggende stjernen AU Microscopii. Det bølgelignende mønsteret i skiven beveger seg meget raskt og ligner ingenting man noensinne har observert eller forutsett tidligere. Fenomenets opprinnelse og sanne natur er foreløpig en gåte for forskerne. Studien publiseres i tidsskriftet Nature 8. oktober 2015.

AU Microscopii, forkortet AU Mic, er en ung og nærliggende stjerne omgitt av en stor skive av støv [1]. Undersøkelser av slike skiver, som vi på norsk kan kalle fragmentskiver (eng. debris disk), kan gi oss viktig informasjon om hvordan planeter dannes. Klodene er nemlig bygd opp av materiale fra disse skivene.

Astronomer har lenge studert AU Mics skive for å se om de kunne finne tegn til klumper eller bøyninger, som i så fall ville avsløre posisjonen til eventuelle planeter i bane rundt stjernen. I 2014 tok en forskergruppe i bruk SPHERE-instrumentet, som nylig var blitt installert på ESOs Very Large Telescope (VLT). SPHERE gir svært detaljerte og kontrastrike bilder, hvilket resulterte i en uvanlig oppdagelse rundt AU Mic.

«Observasjonene våre med SPHERE avdekket flere uventede og uforklarlige strukturer i skiven rundt stjernen. De har en bue- eller bølgelignende form og minner ikke om noe man har sett tidligere,» sier hovedforfatteren av forskningsartikkelen, Anthony Boccaletti ved Paris-observatoriet i Frankrike.

Fem bølgelignende buer i ulike avstander fra stjernen dukket opp på bildene. De kan minne om krusninger på et stille vann. Etter å ha oppdaget dem på SPHERE-bildene, fant teamet fram bilder av skiven tatt med Romteleskopet Hubble i 2010 og 2011 [2]. Astronomene identifiserte strukturene også i de eldre Hubble-dataene, men de befant seg ikke på samme sted som før. Strukturene er med andre ord i bevegelse, og de suser gjennom skiven svært fort!

«Vi prosesserte bildene fra Hubble på nytt og endte opp med nok informasjon til å kunne følge bevegelsen til disse snodige strukturene over en fireårsperiode,» forklarer teammedlem Christian Thalmann (ETH Zürich i Sveits). «Vi fant ut at de farer vekk fra stjernen med hastigheter på inntil 40 000 kilometer i timen!»

Strukturene som er lenger unna stjernen, ser ut til å bevege seg raskere enn de som er nærmere. Minst tre av dem har så stor hastighet at de faktisk er i stand til å unnslippe stjernens gravitasjonstiltrekning. Så store hastigheter betyr at det ikke dreier seg om konvensjonelle skivestrukturer forårsaket av objekter (f.eks. planeter) som gravitasjonelt forstyrrer materialet i skiven. Det må ha vært noe annet, noe høyst uvanlig, som gav krusningene den enorme farten.

«Alt ved dette funnet er overraskende,» bemerker medforfatter Carol Grady ved Eureka Scientific i USA. «Foreløpig kan vi ikke annet enn å komme med hypoteser for hva vi ser og hvordan fenomenet oppsto, for noe lignende har aldri vært observert eller forutsagt i teoretiske modeller.»

Teamet har altså ikke noe klart svar på hva de mystiske krusningene rundt stjernen er. De har imidlertid vurdert og deretter utelukket en rekke teorier. En av dem er en kollisjon mellom to massive og sjeldne asteroidelignende objekter, som kunne frigitt store mengder støv. En annen forklaring som ikke holder vann, er såkalte spiralbølger utløst av gravitasjonelle instabiliteter i stjernesystemet.

Andre ideer ser dog mer lovende ut.

«En mulig forklaring setter de rare strukturene i sammenheng med solstormer, såkalte flares, på stjernen. AU Mic er en stjerne med mange slike flares, som sender av gårde store og plutselige energiutbrudd fra overflaten,» forklarer medforfatter Glenn Schneider ved Steward-observatoriet i USA. «Et flare-utbrudd kan kanskje ha utløst et eller annet på en av planetene – dersom det er planeter der. Man kan tenke seg at store mengder materiale ble blåst vekk fra en planet og nå farer gjennom skiven, drevet av kraften fra det kraftige utbruddet.»

«Det er godt å se at SPHERE i sitt første år i aktiv tjeneste er i stand til å gjøre så detaljerte undersøkelser av støvskiver som dette,» tilføyer Jean-Luc Beuzit, som er medforfatter av den nye artikkelen og som dessuten ledet utviklingen av SPHERE-instrumentet.

Forskerteamet vil fortsette å observere AU Mic-systemet med SPHERE og andre instrumenter og teleskoper, deriblant ALMA. Målet er å komme til bunns i hva som foregår rundt denne stjernen. Per i dag er de merkelige strukturene et mysterium.

Fotnoter

[1] AU Microscopii ligger bare 32 lysår unna Jorda. Skiven rundt stjernen består hovedsakelig av støv skapt gjennom utallige asteroidekollisjoner som har redusert steinlegemene til små støvpartikler.

[2] Observasjonene ble gjort med spektrografen STIS, en forkortelse for Space Telescope Imaging Spectrograph.

[3] Det at skiven sees rett fra kanten gjør det vanskelig å danne seg et godt bilde av dens tredimensjonale struktur.

Mer informasjon

Studien presenteres i en forskningsartikkel i tidsskriftet Nature 8. oktober 2015: «Fast-Moving Structures in the Debris Disk Around AU Microscopii»

Forskerteamet består av Anthony Boccaletti (Observatoire de Paris, CNRS, Frankrike), Christian Thalmann (ETH Zürich, Sveits), Anne-Marie Lagrange (Université Grenoble Alpes, Frankrike; CNRS, IPAG, Frankrike), Markus Jansons (Stockholm University, Sverige; Max-Planck-Institut für Astronomie, Tyskland), Jean-Charles Augereau (Université Grenoble Alpes, Frankrike; CNRS, IPAG, Frankrike), Glenn Schneider (University of Arizona Tucson, USA), Julien Milli (ESO, Chile; CNRS, IPAG, Frankrike), Carol Grady (Eureka Scientific, USA), John Debes (STScI, USA), Maud Langlois (CNRS/ENS-L, Frankrike), David Mouillet (Université Grenoble Alpes, Frankrike; CNRS, IPAG, Frankrike), Thomas Henning (Max-Planck-Institut für Astronomie, Tyskland), Carsten Dominik (University of Amsterdam, Nederland), Anne-Lise Maire (INAF–Osservatorio Astronomico di Padova, Italia), Jean-Luc Beuzit (Université Grenoble Alpes, Frankrike; CNRS, IPAG, Frankrike), Joe Carson (College of Charleston, USA), Kjetil Dohlen (CNRS, LAM, Frankrike), Markus Feldt (Max-Planck-Institut für Astronomie, Tyskland), Thierry Fusco (ONERA, Frankrike; CNRS, LAM, Frankrike), Christian Ginski (Sterrewacht Leiden, Nederland), Julien H. Girard ESO, Santiago, Chile; CNRS, IPAG, Frankrike), Dean Hines (STScI, USA), Markus Kasper (ESO, Tyskland; CNRS, IPAG, Frankrike), Dimitri Mawet (ESO, Chile), Francois Ménard (Universidad de Chile, Chile), Michael Meyer (ETH Zürich, Sveits), Claire Moutou (CNRS, LAM, Frankrike), Johan Olofsson (Max-Planck-Institut für Astronomie, Tyskland), Timothy Rodigas (Carnegie Institution of Washington, USA), Jean-Francois Sauvage (ONERA, Frankrike; CNRS, LAM, Frankrike), Joshua Schlieder (NASA Ames Research Center, USA; Max-Planck-Institut für Astronomie, Tyskland), Hans Martin Schmid (ETH Zürich, Sveits), Massimo Turatto (INAF–Osservatorio Astronomico di Padova, Italia), Stephane Udry (Observatoire de Genève, Sveits), Farrokh Vakili (Université de Nice-Sophia Antipolis, Frankrike), Arthur Vigan (CNRS, LAM, Frankrike; ESO, Chile), Zahed Wahhaj (ESO, Chile; CNRS, LAM, Frankrike) og John Wisniewski (University of Oklahoma, 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

Anthony Boccaletti
LESIA, Observatoire de Paris, CNRS
Paris, France
Tlf.: +33 145 07 7721
E-post: anthony.boccaletti@obspm.fr

Jean-Luc Beuzit
Université Grenoble Alpes/ CNRS/ IPAG
Grenoble, France
Tlf.: +33 4 76 63 55 20
E-post: Jean-Luc.Beuzit@obs.ujf-grenoble.fr

Carol Grady
Eureka Scientific
USA
Tlf.: +1 202 319 5315
E-post: cagrady@comcast.net

Glenn Schneider
Steward Observatory, University of Arizona
Tucson, USA
Tlf.: 1 520 621 5865
E-post: gschneid@email.arizona.edu

Christian Thalmann
ETH
Zurich, Switzerland
Tlf.: +41 44 633 71 79
E-post: thalchr@phys.ethz.ch

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

Mathias Jäger
ESA/Hubble, Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tlf.: +49 176 6239 7500
E-post: mjaeger@partner.eso.org

ESO i sosiale medier

Dette er en oversettelse av ESOs pressemelding eso1538 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.:eso1538nb
Navn:Au Mic, Au Microscopii
Type:Milky Way : Star : Circumstellar Material : Disk : Debris
Facility:Hubble Space Telescope, Very Large Telescope
Instruments:SPHERE
Science data:2015Natur.526..230B

Bilder

Skiven rundt AU Microscopii avbildet med VLT og Hubble
Skiven rundt AU Microscopii avbildet med VLT og Hubble
Stjernen AU Microscopii i stjernebildet Mikroskopet
Stjernen AU Microscopii i stjernebildet Mikroskopet
Vidvinkelbilde av himmelen rundt den nære stjernen AU Microscopii
Vidvinkelbilde av himmelen rundt den nære stjernen AU Microscopii

Videoer

ESOcast 77: Mystiske krusninger suser gjennom planetdannende skive
ESOcast 77: Mystiske krusninger suser gjennom planetdannende skive
Zoom inn på den nære stjernen AU Microscopii
Zoom inn på den nære stjernen AU Microscopii
Mysterious ripples moving through the disc of AU Microscopii
Mysterious ripples moving through the disc of AU Microscopii
kun på engelsk

Se også