eso1531sv — Pressmeddelande (forskning)

Litium upptäckt för första gången från en exploderande stjärna

29 juli 2015

Det kemiska grundämnet litium har för första gången upptäckts i materialet som skickas ut från en nova. Observationer som togs av Nova Centauri 2013 med hjälp av teleskopen vid ESO:s La Sillaobservatorium och nära Santiago i Chile, hjälper oss att förklara mysteriet med varför många unga stjärnor verkar ha mer av detta kemiska grundämne än vad man förväntar sig. Detta nya fynd är en sedan länge saknad pusselbit i mysteriet med vår galax kemiska utvecklingen, och är ett stort steg framåt för astronomer som försöker förstå mängden av de olika grundämnena bland Vintergatans stjärnor.

Det lätta grundämnet litium är en av de få grundämnen som förutspås ha skapats i big bang, för 13,8 miljarder år sedan. Men att försöka förstå mängden av litium som man observerar i stjärnorna runt omkring oss i universum idag ger astronomer en rejäl huvudvärk. Äldre stjärnor har mindre litium än vad man förväntar sig [1], och en del yngre har upp till tio gånger mer [2].

Sedan 1970-talet har astronomer spekulerat om mycket av allt detta extra litium som vi hittar i unga stjärnor har sitt ursårung i novor – stjärnexplosioner som kastar ut material i utrymmet mellan stjärnorna, där det sedan bidrar till materialet som kommer bygga upp nästa generation av stjärnor. Men fram tills nu så har nogranna studier av flera novor inte get några klara resultat.

En grupp astronomer som leds av Luca Izzo (Sapienza University of Rome och ICRANet, Pescara, Italien) har nu använt instrumentet FEROS som sitter på MPG/ESO:s 2,2-meterteleskop vid La Sillaobservatoriet, samt spektrografen PUCHEROS vid ESO:s 0.5-meterteleskop vid Observatory of the Pontificia Universidad Catolica de Chile i Santa Martina nära Santiago, för att studera novan Nova Centauri 2013 (V1369 Centauri). Denna stjärna exploderade nära den ljusa, sydliga stjärnan Beta Centauri i december 2013 och var den ljusaste novan som än så länge skådats i detta århundrade – och kunde lätt ses med blotta ögat [3].

De väldigt detaljerade nya mätningarna visade en tydlig signal från litium som kastas ut från novan med en hastighet på två miljoner kilometer i timmen [4]. Detta är första gången som man observerat att just litium kastas ut från ett novasystem.

Massimo Della Valle (INAF–Osservatorio Astronomico di Capodimonte, Naples och ICRANet, Pescara, Italy) är medförfattare till artikeln och förklarar vikten av detta fynd.

– Detta är ett väldigt viktigt steg framåt. Om vi föreställer oss historien bakom Vintergatans kemiska utveckling som ett stort pussel, så var litium från novor en av de viktigaste men mest egendomliga av bitarna som vi fortfarande saknar. Utan att ha löst gåtan om litium kan man dessutom ifrågasätta våra modeller för big bang, säger han.

Man beräknar att mängden av litium som Nova Centauri 2013 kastat ut är liten (mindre än en miljarddel av solens massa), men eftersom flera miljarder novor har exploderat under Vintergatans livstid så är detta tillräckligt för att förklara de oväntat stora mängder av litium som uppskattas finnas i vår galax.

Författarna Luca Pasquini (ESO, Garching, Tyskland) och Massimo Delal Valle har letat efter bevis på novornas litium i mer än 25 år. Detta är ett tillfredsställande avslutning på deras långa sökande.

För Luca Izzo, den unga forskaren som lett sökandet, har detta inneburit en helt annan typ av spänning.

– Det är väldigt spännande att hitta något som förutspåddes innan jag föddes och som vi sedan observerar för första gången på min födelsedag i 2013.

Noter

[1] Avsaknaden av litium i äldre stjärnor har länge varit ett mysterium. För mer resultat kring detta ämne läs våra tidigare pressmeddelanden eso1428, eso1235 och eso1132.

[2] Mer specifikt så används termerna “yngre” och “äldre” för att hänvisa till vad astronomer kallar Population I och Population II-stjärnor. Kategorin Population I inkluderar solen; denna typ av stjärnor är rika i tyngre grundämnen och bildar Vintergatans skiva. Population II-stjärnor är äldre, med en mindre av de tyngre grundämnena och finns i Vintergatans bula och halo, samt klotformiga stjärnhopar. Stjärnor som tillhör den “yngre” klassen Population I kan fortfarande bli flera miljarder år gamla!

[3] Dessa relativt små teleskop, som utrustats med passande spektrografer, är kraftfulla verktyg för denna typ av forskning. Även under en tid som präglas av extremt stora teleskop så kan små teleskop som är dedikerade till särskilda uppgifter fortfarande vara väldigt värdefulla.

[4] Denna höga hastighet, som är relativt till jorden, betyder att våglängden hos litiumets absorptionslinje är förskjutet långt bort mot den blå änden av spektrumet.

Mer information

Resultaten presenteras i en forskningsartikel med titeln “Early optical spectra of Nova V1369 Cen show presence of lithium”, av L. Izzo m. fl., och publiceras på webben av Astrophysical Journal Letters.

Forskargruppen består av Luca Izzo (Sapienza University of Rome, och ICRANet, Pescara, Italien), Massimo Della Valle (INAF–Osservatorio Astronomico di Capodimonte, Neapel; ICRANet, Pescara, Italien), Elena Mason (INAF–Osservatorio Astronomico di Trieste, Trieste, Italien), Francesca Matteucci (Universitá di Trieste, Trieste, Italien), Donatella Romano (INAF–Osservatorio Astronomico di Bologna, Bologna, Italien), Luca Pasquini (ESO, Garching bei Munchen, Tyskland), Leonardo Vanzi (Institutionen för elteknik och Centrum för astroteknik, PUC-Chile, Santiago, Chile), Andres Jordan (Institutet för astrofysik och Centrum för astroteknik, PUC-Chile, Santiago, Chile), José Miguel Fernandez (Institutet för astrofysik, PUC-Chile, Santiago, Chile), Paz Bluhm (Institutet för astrofysik, PUC-Chile, Santiago, Chile), Rafael Brahm (Institutet för astrofysik, PUC-Chile, Santiago, Chile), Nestor Espinoza (Institutet för astrofysik, PUC-Chile, Santiago, Chile) och Robert Williams (STScI, Baltimore, Maryland, USA).

ESO, Europeiska sydobservatoriet, är Europas främsta samarbetsorgan för astronomisk forskning och världens mest produktiva astronomiska observatorium. Det stöds av 15 länder: Belgien, Brasilien, Danmark, Finland, Frankrike, Italien, Nederländerna, Portugal, Schweiz, Spanien, Storbritannien, Sverige, Tjeckien, Tyskland och Österrike. ESO:s ambitiösa verksamhet rör design, konstruktion och drift av avancerade markbaserade forskningsanläggningar som gör det möjligt för astronomer att göra banbrytande vetenskapliga upptäckter. ESO spelar dessutom en ledande roll i att främja och organisera samarbeten inom astronomisk forskning. ESO driver tre unika observationsplatser i Chile: La Silla, Paranal och Chajnantor. Vid Paranal finns Very Large Telescope, världens mest avancerade observatorium för synligt ljus, och två kartläggningsteleskop: VISTA, som observerar infrarött ljus och är världens största kartläggningsteleskop, samt VST, det största teleskopet som konstruerats för att kartlägga himlavalvet i synligt ljus. ESO bidrar dessutom till ALMA, ett revolutionerande astronomiskt teleskop och världens hittills största astronomiska projekt. ESO planerar för närvarande bygget av det europeiska extremt stora 39-metersteleskopet för synligt och infrarött ljus, E-ELT. Det kommer att bli ”världens största öga mot himlen”.

Länkar

Kontakter

Robert Cumming, kontaktperson för ESO:s utåtriktade verksamhet i Sverige
Onsala rymdobservatorium
Sverige
Tel: 031 772 5500
Mobil: 070 493 3114
E-post: robert.cumming@chalmers.se

Luca Izzo
Sapienza University of Rome/ICRANet
Pescara, Italy
E-post: luca.izzo@gmail.com

Massimo Della Valle
INAF–Osservatorio Astronomico di Capodimonte
Naples, Italy
E-post: dellavalle@na.astro.it

Luca Pasquini
ESO
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6792
E-post: lpasquin@eso.org

Richard Hook
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6655
Mobil: +49 151 1537 3591
E-post: rhook@eso.org

Connect with ESO on social media

Detta är den översatta versionen av ESO:s pressmeddelande eso1531, som tagits fram inom ramarna för ESON, ett nätverk av medarbetare i ESO:s medlemsländer som fungerar som lokala kontaktpersoner för media i samband med ESO:s pressmeddelanden och andra händelser. ESON:s kontaktperson i Sverige är Robert Cumming.

Om pressmeddelandet

Pressmeddelande nr:eso1531sv
Namn:Nova Centauri 2013
Typ:Milky Way : Star : Type : Variable : Nova
Facility:MPG/ESO 2.2-metre telescope
Instruments:EFOSC2

Bilder

Nova Centauri 2013
Nova Centauri 2013
Nova Centauri 2013 sedd från La Silla
Nova Centauri 2013 sedd från La Silla
Nova Centauri 2013
Nova Centauri 2013
Himlen där Nova Centauri 2013 exploderade
Himlen där Nova Centauri 2013 exploderade
Vintergatan och Nova Centauri 2013 framför SEST
Vintergatan och Nova Centauri 2013 framför SEST