eso1726nb — Pressemelding

Beste bilde noensinne av en stjernes overflate og atmosfære

Første kartlegging av bevegelsen til overflatematerialet på en annen stjerne enn Solen

23. august 2017

Ved hjelp av ESOs Very Large Telescope Interferometer har astronomer konstruert det mest detaljerte bildet av en annen stjerne enn Solen noen gang – den røde superkjempen Antares. De har også lagd det første kartet over hastighetene til materialet i atmosfæren til en annen stjerne enn Solen, som har avslørt uventet turbulens i Antares sin store, utvidede atmosfære. Resultatene ble publisert i tidsskriftet Nature.

Sett med det blotte øyet, skinner den berømte, lyse stjernen Antares med en sterk rød fargetone i hjertet av stjernebildet Skorpionen. Antares er en stor og forholdsvis kald rød superkjempe i de siste stadiene av livet, på vei til å bli en supernova [1].

Et team av astronomer ledet av Keiichi Ohnaka fra Universidad Católica del Norte i Chile, har nå brukt ESOs Very Large Telescope Interferometer (VLTI) ved Paranal Observatory i Chile for å kartlegge overflaten til Antares og måle bevegelsene til overflatematerialet. Dette har resultert i det beste bildet noen gang av overflaten og atmosfæren til en annen stjerne enn Solen.

VLTI er et unik anlegg som kan kombinere lyset fra opptil fire teleskoper – enten de 8,2 meter store Unit Telescopes eller de mindre Auxiliary Telescopes – for å skape et virtuelt teleskop med en kapasitet som tilsvarer et enkelt speil på opp til 200 meter i diameter. Dette gjør det mulig å avbilde fine detaljer langt utover det som kan ses med et enkelt teleskop alene.

«Det har i over et halvt århundre vært et problem å forklare hvordan stjerner som Antares mister masse så fort i den siste fasen av evolusjonen sin», forteller Keiichi Ohnaka som er hovedforfatteren av den vitenskapelige artikkelen som presenterer de nye resultatene. «VLTI er det eneste anlegget som kan gjøre direkte målinger av gassbevegelsene i den utvidede atmosfæren til Antares, som er et viktig skritt i retning av å forstå dette gamle problemet. Den neste utfordringen er å identifisere hva som driver de turbulente bevegelsene.»

Ved å bruke de nye resultatene har teamet laget det første todimensjonale hastighetskartet av atmosfæren til en annen stjerne enn Solen. De gjorde dette ved å bruke VLTI sammen med tre av Auxiliary Telescopes og et instrument kalt AMBER for å lage separate bilder av overflaten til Antares over et lite utvalg av infrarøde bølgelengder. Teamet brukte da disse dataene til å beregne forskjellen mellom atmosfæres gasshastighet på forskjellige steder på stjernen, samt gjennomsnittshastigheten over hele stjernen [2]. Dette resulterte i et kart over den relative hastigheten til den atmosfæriske gassen over hele skiven til Antares – det første kartet som er blitt lagd for en annen stjerne enn Solen.

Astronomene fant turbulent gass med lav tetthet langt lenger fra stjernen enn forutsett. Fra dette konkluderte de med at bevegelsen ikke kan oppstå fra konveksjon [3], det vil si fra bevegelse av materiale i stor skala som overfører energi fra kjernen til den ytre atmosfæren hos mange stjerner. De ser for seg at en ny, for tiden ukjent prosess kan være nødvendig for å forklare disse bevegelsene i den utvidede atmosfæren til røde kjemper som Antares.

«I fremtiden kan denne observasjonsteknikken brukes på forskjellige typer stjerner for å studere deres overflater og atmosfærer i enestående detalj. Dette har hittil vært begrenset til kun Sola», forklarer Ohnaka. «Vårt arbeid gir stjernefysikk en ny dimensjon og åpner opp et helt nytt vindu for å observere stjerner.»

Fotnoter

[1] Antares anses av astronomer å være en typisk rød superkjempe. Disse store døende stjernene dannes med mellom ni og 40 ganger Solens masse. Når en stjerne blir til en rød superkjempe, strekker atmosfæren seg utover slik at den blir stor og lysende, men med lav tetthet. Antares har nå en masse på 12 ganger Solens masse og en diameter på 700 ganger Solens diameter. Det antas at Antares startet livet med 15 solmasse, og at den har kaste av seg tre solmasser med materiale i løpet av livet sitt.

[2] Materialhastigheten som peker mot eller bort fra Jorden kan måles gjennom Dopplereffekten, som forskyver spektrallinjer enten mot de røde eller blå endene av lysspektret, avhengig av om materialet som sender ut eller absorberer lys beveger seg mot eller vekk fra observatøren.

[3] Konveksjon er prosessen hvor kaldt materiale beveger seg nedover og varmt materiale beveger seg oppover i et sirkulært mønster. Prosessen skjer i atmosfæren og havstrømmene på Jorden, men beveger også gass rundt inni stjerner.

Mer informasjon

Denne forskningen ble presentert i den vitenskapelige artikkelen «Vigorous atmospheric motion in the red supergiant star Antares» av K. Ohnaka et al., som er publisert i tidsskriftet Nature.

Teamet består av K. Ohnaka (Universidad Católica del Norte, Antofagasta, Chile), G. Weigelt (Max- Planck-Institut für Radioastronomie, Bonn, Tyskland) and K. -H. Hofmann (Max- Planck-Institut für Radioastronomie, Bonn, Tyskland).

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

Maria Hammerstrøm (oversetter)
Institutt for teoretisk astrofysikk, Universitetet i Oslo
Oslo, Norge
E-post: eson-norway@eso.org

Keiichi Ohnaka
Instituto de Astronomía — Universidad Católica del Norte
Antofagasta, Chile
Tlf.: +56 55 235 5493
E-post: k1.ohnaka@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 eso1726 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.:eso1726nb
Navn:Antares
Type:Milky Way : Star : Evolutionary Stage : Red Supergiant
Facility:Very Large Telescope Interferometer
Instruments:AMBER
Science data:2017Natur.548..310O

Bilder

Bilde av overflaten til Antares rekonstruert av VLTI
Bilde av overflaten til Antares rekonstruert av VLTI
Kunstnerisk fremstilling av den røde superkjempen Antares
Kunstnerisk fremstilling av den røde superkjempen Antares
Hastighetskart fra VLTI av overflaten til Antares
Hastighetskart fra VLTI av overflaten til Antares
Den røde, lyssterke stjernen Antares i stjernebildet Skorpionen
Den røde, lyssterke stjernen Antares i stjernebildet Skorpionen

Videoer

ESOcast 123 Lys: Beste bilde noensinne av en stjernes overflate og atmosfære (4K UHD)
ESOcast 123 Lys: Beste bilde noensinne av en stjernes overflate og atmosfære (4K UHD)
Zoom inn på den røde superkjempen Antares
Zoom inn på den røde superkjempen Antares
3D animation of Antares
3D animation of Antares
kun på engelsk
Approaching Antares (artist's impression)
Approaching Antares (artist's impression)
kun på engelsk

Se også