eso1544nb — Pressemelding

Lysende ring rundt zombiestjerne

VLT kartlegger pulverisert asteroide rundt hvit dverg

11. november 2015

Restene etter en skjebnesvanger vekselvirkning mellom en død stjerne og en omkretsende asteroide har nå for første gang blitt grundig undersøkt av et internasjonalt astronomteam. Observasjonene, utført med Very Large Telescope ved ESOs Paranal-observatorium i Chile, gir oss dessuten et innblikk i skjebnen til vårt eget solsystem.

Teamet ble ledet av PhD-studenten Christopher Manser ved Universitetet i Warwick i Storbritannia. Forskerne tok i bruk data fra ESOs Very Large Telescope (VLT) og andre observatorier for å studere de knuste restene etter en asteroide rundt den hvite dvergen SDSS J1228+1040 [1]. En hvit dverg er en liten, kompakt stjernerest og er et av flere mulige sluttstadier for en stjerne.

Ved hjelp av flere instrumenter, deriblant VLT-spektrografene UVES og X-shooter, gjorde astronomene detaljerte observasjoner av lyset fra den hvite dvergen og det omliggende materialet. Observasjonene strekker seg over hele tolv år, fra 2003 til 2015, noe som var nødvendig for å kartlegge systemet fra flere sider.

«Bildet som dukket fram etter å ha prosessert dataene, forteller oss at den hvite dvergen omgis av en slags skive. Og vi ser en rekke strukturer som vi aldri ville klart å oppdage med et vanlig bilde,» forklarer Christopher Manser, som også er hovedforfatter av forskningsartikkelen.

Teamet brukte en teknikk kalt dopplertomografi – prinsippet minner om computertomografi (CT) innen medisin – som for første gang gjorde det mulig å kartlegge strukturen til de lysende gassrestene etter den istykkerrevne asteroiden rundt SDSS J1228+1040.

Stjerner med mer enn rundt ti ganger Solas masse ender sine liv i voldsomme og spektakulære supernovaeksplosjoner. Mindre stjerner har imidlertid ikke like dramatiske skjebner. Når stjerner som Sola slipper opp for brensel og nærmer seg slutten av livsløpet, utvider de seg og blir såkalte røde kjemper, som senere kaster sine ytre gasslag ut i rommet. Alt som omsider er igjen, er den forhenværende stjernens varme og svært tette kjerne, altså en hvit dverg.

Men vil planeter, asteroider og andre legemer i et slikt solsystem overleve denne ildprøven? Hva vil eventuelt bli igjen av dem? De nye observasjonene kan hjelpe oss å svare på disse spørsmålene.

Det er sjeldent at hvite dverger har gassrike skiver i bane rundt seg. Faktisk kjenner astronomene til kun syv tilfeller. Teamet konkluderte med at en asteroide i dette tilfellet må ha kommet for nær den døde stjernen og blir revet i stykker av de enorme tidevannskreftene. Restene danner nå skiven som sees rundt J1228+1040. Gassen i skiven har oppstått ved at partikler har kollidert og gått i oppløsning.

Den omkretsende skiven ble dannet på noenlunde samme vis som de vakre ringene rundt planeten Saturn i vårt eget solsystem. Men selv om den hvite dvergen er syv ganger mindre i diameter enn vår berømte ringplanet, er den over 2500 ganger mer massiv. Teamet fant dessuten ut at avstanden mellom den hvite dvergen og skiven er stor nok til at Saturn og ringsystemet lett ville fått plass mellom dem [3].

Takket være den nye, langvarige studien med VLT har forskerne kunnet følge med på at skiven preseserer (á la en snurrebass på skrå) under påvirkning av det svært sterke gravitasjonsfeltet fra den hvite dvergen. Man har dessuten oppdaget at skiven ikke er symmetrisk (det er mer materiale på den ene siden) og heller ikke helt sirkelrund.

«Da vi i 2006 oppdaget materieskiven rundt den hvite dvergen, kunne vi aldri sett for oss de utrolige detaljene som nå er synlige på dette bildet. Det er basert på tolv år med observasjoner og var absolutt verdt å vente på,» tilføyer medforfatter Boris Gänsicke.

Objekter som J1228+1040 kan gi viktige ledetråder for å forstå hvordan forholdene er omkring stjerner i sine siste livsstadier. Vi kan også lære mer om de fysiske prosessene som råder i eksoplanetsystemer og om skjebnen til vårt eget solsystem når Sola om rundt syv milliarder år møter sitt endelikt.

Fotnoter

[1] Den fulle betegnelsen er SDSS J122859.93+104032.9.

[2] Teamet identifiserte den umiskjennelige signaturen til ionisert kalsium, nærmere bestemt tre spektrallinjer kalt Ca II-tripletten, i lysspekteret fra systemet. Forskjellen mellom de observerte bølgelengdene og de kjente laboratoriebølgelengdene til disse tre linjene kan brukes til å utlede hastigheten gassen beveger seg med.

[3] Selv om skiven rundt denne hvite dvergen er mye større enn Saturns ringsystem, er den knøttliten sammenlignet med unge stjerners materieskiver der planeter dannes.

Mer informasjon

Studien presenteres i en forskningsartikkel i journalen Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: «Doppler-imaging of the planetary debris disc at the white dwarf SDSS J122859.93+104032.9» av C. Manser et al.

Forskerteamet består av (University of Warwick, Storbritannia), Boris Gaensicke (University of Warwick), Tom Marsh (University of Warwick), Dimitri Veras (University of Warwick), Detlev Koester (University of Kiel, Tyskland), Elmé Breedt (University of Warwick), Anna Pala (University of Warwick), Steven Parsons (Universidad de Valparaiso, Chile) og John Southworth (Keele University).

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

Christopher Manser
University of Warwick
United Kingdom
E-post: C.Manser@warwick.ac.uk

Boris Gänsicke
University of Warwick
United Kingdom
Tlf.: +44 (0)2476574741
E-post: Boris.Gaensicke@warwick.ac.uk

Tom Frew
International Press Officer, University of Warwick
United Kingdom
Tlf.: +44 (0)24 7657 5910
Mob.: +44 (0)7785 433 155
E-post: a.t.frew@warwick.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

ESO i sosiale medier

Dette er en oversettelse av ESOs pressemelding eso1544 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 astronomene Jan-Erik Ovaldsen og Andreas O. Jaunsen. Pressemeldingen er oversatt av JEO.

Om pressemeldingen

Pressemld. nr.:eso1544nb
Navn:SDSS J122859.93+104032.9
Type:Milky Way : Star : Evolutionary Stage : White Dwarf
Milky Way : Star : Circumstellar Material : Disk : Debris
Facility:Very Large Telescope
Science data:2016MNRAS.455.4467M

Bilder

Illustrasjon av den lysende materieskiven rundt den hvite dvergen J1228+1040
Illustrasjon av den lysende materieskiven rundt den hvite dvergen J1228+1040
Skiven rundt J1228+1040 sammenlignet med Saturns ringsystem
Skiven rundt J1228+1040 sammenlignet med Saturns ringsystem
Bevegelsene til materialet rundt den hvite dvergen J1228+1040
Bevegelsene til materialet rundt den hvite dvergen J1228+1040

Videoer

Illustrasjon av den lysende materieskiven rundt den hvite dvergen J1228+1040
Illustrasjon av den lysende materieskiven rundt den hvite dvergen J1228+1040

Se også