eso1634nb — Pressemelding

ALMA oppdaget stjernekokong med snodig sammensetning

Den første i sitt slag som er funnet utenfor Melkeveien

29. september 2016

Japanske astronomer har ved hjelp av ALMA-teleskopet oppdaget en varm, tett masse med komplekse molekyler som omgir en nyfødt stjerne. Dette er den første såkalte varme molekylkjernen som er identifisert utenfor Melkeveigalaksen. Dens kjemiske sammensetning er svært ulik den man finner hos lignende objekter i vår egen galakse. Det kan tyde på at de kjemiske prosesser som foregår rundt om universet, er langt mer mangfoldige enn tidligere antatt.

Et team av japanske forskere har brukt Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) for å observere en nyfødt, massiv stjerne kalt ST11 [1] i en av våre galaktiske naboer, dverggalaksen Store magellanske sky. Etter at ALMA registrerte stråling fra en rekke forskjellige molekylgasser, forstod astronomene at de hadde oppdaget en konsentrert region med forholdsvis varm og tett molekylgass omkring den ferske stjernen. Det ble klart at de hadde funnet noe som så langt aldri er sett utenfor Melkeveien – en såkalt varm molekylkjerne («hot molecular core» på engelsk) [2].

«Dette er første gang noen har klart å påvise en varm molekylkjerne i en annen galakse. Funnet viser hvilke muligheter denne nye generasjonen teleskoper gir forskere som studerer astrokjemiske fenomener utenfor Melkeveien,» forteller Takashi Shimonishi ved Tohoku-universitetet i Japan.

ALMA-observasjonene avdekket at den nyoppdagede molekylkjernen i Store magellanske sky hadde en helt annerledes kjemisk sammensetning enn lignende objekter i vår egen galakse. De tydeligste kjemiske signaturene ALMA fant, inkluderer velkjente molekyler som svoveldioksid, nitrogenmonoksid og formaldehyd samt det allestedsnærværende kosmiske støvet. Men flere organiske forbindelser, deriblant metanol (den enkleste av alle alkoholforbindelser), var det bemerkelsesverdig lite av i dette objektet. Til sammenligning har man i samme type molekylskyer i Melkeveien identifisert en rekke forskjellige komplekse organiske molekyler, inkludert metanol og etanol.

«Observasjonene våre tyder på at den molekylære sammensetningen i materialet som inngår i dannelsen av stjerner og planeter, er mye mer variert enn det vi tidligere har trodd,» forklarer Takashi Shimonishi.

Store magellanske sky inneholder hovedsakelig hydrogen og helium. Dverggalaksen har bare små mengder andre grunnstoffer [3]. Forskerteamet ser for seg at det «karrige» miljøet i Store magellanske sky har påvirket prosessene som bygger opp molekyler i området rundt den nyfødte stjernen ST11. Det kan i så fall forklare de observerte forskjellene i kjemisk sammensetning.

Foreløpig vet man ikke sikkert hvorvidt de store, komplekse molekylene som er oppdaget i Melkeveien, også eksisterer i varme molekylkjerner i andre galakser. Komplekse organiske molekyler er spesielt interessante ettersom noen av dem knyttes til forbindelser som er avgjørende for framveksten av liv. Dette nyoppdagede objektet i en av våre nærmeste nabogalakser kan hjelpe astronomer å kaste lys på dette spørsmålet. Et annet interessant spørsmål er selvsagt hva de varierende kjemiske forhold i andre galakser har å si for utviklingen av liv utenfor Melkeveien.

Fotnoter

[1] ST11s fulle navn er 2MASS J05264658-6848469. Denne massive, unge stjernen er klassifisert som et ungt stjerneobjekt (på engelsk «Young Stellar Object», YSO). Selv om det på nåværende tidspunkt ser ut til å dreie seg om en enkeltstjerne, kan man ikke utelukke at det senere vil vise seg å være et flerstjernesystem eller en tettpakket stjernehop. De nye ALMA-observasjonene avdekket uansett at objektet er innhyllet i en varm og tett sky av molekylgass.

[2] Varme molekylkjerner må a) være forholdsvis små, med en diameter på mindre enn ca. 0,3 lysår, b) ha en tetthet på mer enn en million molekyler per kubikkcentimeter (svært mye lavere enn jordatmosfæren, men høyt sammenlignet med øvrige interstellare gasskyer), og c) ha en forholdsvis høy temperatur, nærmere bestemt over −173 grader Celsius. Det høres kaldt ut, men temperaturen til et slikt objekt er ifølge definisjonen minst 80 grader varmere enn hos en vanlig molekylsky, selv om tettheten er omtrent den samme hos begge. Disse varme gasskyene dannes tidlig i utviklingen av massive stjerner og spiller en nøkkelrolle i framveksten av komplekse kjemiske forbindelser i verdensrommet.

[3] Når en stjerne slutter å fusjonere hydrogen til helium, overtar andre fusjonsprosesser der tyngre grunnstoffer dannes. Disse tyngre stoffene slynges ut i rommet når massive stjerner ender sine liv som supernovaer. Etter hvert som universet har blitt eldre, har andelen tyngre grunnstoffer økt. Fordi Store magellanske sky inneholder så lite tyngre grunnstoffer, kan den gi oss kunnskap om de kjemiske prosessene som fant sted tidligere i universets historie.

Mer informasjon

Studien ble publisert i en forskningsartikkel i journalen Astrophysical Journal 9. august 2016: «The Detection of a Hot Molecular Core in the Large Magellanic Cloud with ALMA».

Forskerteamet består av Takashi Shimonishi (Frontier Research Institute for Interdisciplinary Sciences & Astronomical Institute, Tohoku University, Japan), Takashi Onaka (Department of Astronomy, The University of Tokyo, Japan), Akiko Kawamura (National Astronomical Observatory of Japan, Japan) og Yuri Aikawa (Center for Computational Sciences, The University of Tsukuba, Japan).

Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) er et internasjonalt samarbeid mellom ESO, det amerikanske National Science Foundation (NSF), National Institutes of Natural Sciences (NINS) i Japan samt vertsnasjonen Chile. ALMA finansieres av ESO på vegne av organisasjonens medlemsland, av NSF i samarbeid med National Research Council (NRC) i Canada og National Science Council (NSC) i Taiwan, og av NINS i samarbeid med Academia Sinica (AS) i Taiwan og Korea Astronomy and Space Science Institute (KASI).

Byggingen og driften av ALMA ledes av ESO på vegne av organisasjonens medlemsland, av National Radio Astronomy Observatory (NRAO), som styres av Associated Universities Inc. (AUI), på vegne av Nord-Amerika, og av National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ) på vegne av Øst-Asia. Joint ALMA Observatory (JAO) står for den overordnede ledelse og administrasjon av byggefasen, oppstart og drift av ALMA.

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

Takashi Shimonishi
Frontier Research Institute for Interdisciplinary Sciences
Tohoku University, Sendai, Miyagi, Japan
E-post: shimonishi@astr.tohoku.ac.jp

Masaaki Hiramatsu
NAOJ Chile Observatory EPO officer
Tlf.: +81 422 34 3630
E-post: hiramatsu.masaaki@nao.ac.jp

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 eso1634 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.:eso1634nb
Navn:2MASS J05264658-6848469
Type:Local Universe : Star : Evolutionary Stage : Young Stellar Object
Facility:Atacama Large Millimeter/submillimeter Array
Science data:2016ApJ...827...72S

Bilder

Kunstnerisk framstilling av den varme molekylkjernen i Store magellanske sky
Kunstnerisk framstilling av den varme molekylkjernen i Store magellanske sky
ALMA-resultater og regionen avbildet i infrarødt lys
ALMA-resultater og regionen avbildet i infrarødt lys

Se også