Pressemeddelelse

Ufødt kæmpestjerne afsløres af ALMAs fosterdiagnostik

10. juli 2013

Nye observationer med Atacama Large Millimeter/submilimeter Array, ALMA, har givet astronomerne det hidtil bedste billede af en kæmpestjernes dannelse i en mørk sky. Man har fundet en stjernefødestue med over 500 gange Solens masse – den største nogensinde set i Mælkevejen – og den vokser stadig. Den ufødte stjerne æder sultent løs af materiale, der falder indad i skyen. Skyen forventes at blive ophav til en meget kraftig stjerne med op til 100 gange Solens masse.

De tungeste og mest lysstærke stjerner i galaksen dannes i kolde og mørke skyer, men processen er stadig indhyldet ikke bare i støv men også mystik [1]. Et internationalt hold af astronomer har nu brugt ALMA til at udføre "fosterdiagnostik" med mikrobølger for at få et klarere indblik i dannelsen af en sådan kæmpestjerne lokaliseret omkring 11.000 lysår væk i en sky kendt som Spitzer Dark Cloud (SDC) 335.579-0.292.

Der er to teorier for hvordan de tungeste stjerner dannes. Den ene foreslår, at den oprindelige, mørke sky fragmenterer og bliver til adskillige små kerner, der kollapser hver for sig og med tiden bliver til stjerner. Den anden er mere dramatisk: hele skyen begynder et indadrettet kollaps, hvor materiale styrter af sted mod skyens centrum for dér at danne en eller flere tunge mastodonter. Et hold ledet af Nicolas Perettto fra CEA/AIM Paris-Saclay, Frankrig, og Cardiff Universitet, Storbritannien, indså, at ALMA var det perfekte redskab til at hjælpe med at finde ud af, hvad der virkeligt sker.

SDC335.579-0.292 blev først afsløret som et dramatisk miljø af mørke, tætte filamenter af gas og støv via observationer med NASAs Spitzer Space Telescope og ESAs Herschel Space Observatory. Nu har holdet brugt ALMAs unikke følsomhed til at se detaljer i både mængden af støv, og hvordan gassen bevæger sig inde i den mørke sky – og de har fundet en sand kæmpe.

"De bemærkelsesværdige observationer fra ALMA har ladet os få det første virkeligt dybe indblik i hvad der sker i denne sky," siger Peretto. "Vi ønskede at se hvordan kæmpestjerner dannes og vokser, og vi har helt bestemt opnået vores mål! En af kilderne, vi har fundet, er en ubetinget kæmpe – den største protostellare kerne nogensinde set i Mælkevejen."

Inde i denne kerne – den ufødte stjernes fødestue – hvirvler mere end 500 gange Solens masse rundt [2]. Og observationerne med ALMA viser, at meget mere materiale strømmer ind og øger massen yderligere. Dette materiale vil med tiden kollapse og danne en ung stjerne med en masse på op til 100 gange større end vores egen stjernes – et sjældent monster.

"Selvom vi allerede mente, at området var en god kandidat til en sky, hvor der dannes tunge stjerner, forventede vi ikke at finde en så tung, ufødt stjerne i dens centrum," siger Peretto. "Dette objekt forventes at blive til en stjerne, der er op til 100 gange tungere end Solen. Kun én ud af omkring ti tusind af alle stjernerne i Mælkevejen opnår så høj masse!"

"Ikke kun er disse stjerner sjældne, deres fødsel er også ekstremt hurtig og deres barndom kort, så det at finde et så tungt objekt så tidligt i dets udvikling er et opsigtsvækkende resultat," tilføjer holdmedlem Gary Fuller fra Manchester Universitet, Storbritannien.

Endnu et holdmedlem, Ana Duarte Cabral fra Laboratoire d'Astrophysique de Bordeaux, Frankrig, understreger at "ALMAs observationer afslører de spektakulære detaljer, i hvordan det trådagtige netværk af støv og gas bevæger sig, og de viser at store mængder gas strømmer ind i et centralt, kompakt område." Dette er en stærk understøttelse af teorien om, at tunge stjerner dannes ved et globalt kollaps snarere end ved fragmentering af skyen.

Disse observationer udgjorde en del af ALMAs Early Science-fase, og har kun gjort brug af en fjerdedel af den fulde opsætnings antenner. "Vi formåede at få disse meget detaljerede observationer kun ved brug af en brøkdel af ALMAs endelige ydeevne," konkluderer Peretto. "ALMA vil med sikkerhed revolutionere vores viden om stjernedannelse, besvare nogle af de nuværende spørgsmål og helt afgjort også stille nye."

Noter

[1] Astronomer bruger udtrykket "tunge stjerner" til at betegne stjerner med en masse på omkring 10 eller flere gange Solens masse. Det refererer altså til stjernens masse (vægt) og ikke dens størrelse.

[2] Denne stjernedannende region danner mange stjerner. Den 500 solmasser store kerne er den tungeste af mange.

Mere information

Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), en international astronomifacilitet, er et partnerskab mellem Europa, Nordamerika og Østasien i samarbejde med Chile. I Europa er ALMA finansieret af det Europæiske Syd Observatorium (ESO), i Nordamerika af U.S. National Science Foundation (NSF) i samarbejde med National Research Council of Canada (NRC) og National Science Council of Taiwan (NSC) og i Østasien af National Institutes of Natural Sciences (NINS) of Japan i samarbejde med Academia Sinica (AS) i Taiwan. Konstruktionen og driften af ALMA ledes i Europa af ESO, i Nordamerika af National Radio Astronomy Observatory (NRAO), der administreres af Associated Universities, Inc. (AUI), og i Østasien af National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ). Joint ALMA Observatory (JAO) står for den samlede ledelse og overordnede styring af konstruktionen, ibrugtagningen og driften af ALMA.

Denne forskning præsenteredes i en artikel med titlen "Global collapse of molecular clouds as a formation mechanism for the most massive stars", der udkommer i Astronomy & Astrophysics.

Holdet bestod af N. Peretto (CEA/AIM Paris Saclay, Frankrig; University of Cardiff, Storbritannien), G. A. Fuller (University of Manchester, Storbritannien; Jodrell Bank Centre for Astrophysics and UK ALMA Regional Centre Node), A. Duarte-Cabral (LAB, OASU, Université de Bordeaux, CNRS, Frankrig), A. Avison (University of Manchester, Storbritannien; UK ALMA Regional Centre node), P. Hennebelle (CEA/AIM Paris Saclay, Frankrig), J. E. Pineda (University of Manchester, Storbritannien; UK ALMA Regional Centre node; ESO, Garching, Tyskland), Ph. André (CEA/AIM Paris Saclay, Frankrig), S. Bontemps (LAB, OASU, Université de Bordeaux, CNRS, Frankrig), F. Motte (CEA/AIM Paris Saclay, Frankrig), N. Schneider (LAB, OASU, Université de Bordeaux, CNRS, Frankrig) and S. Molinari (INAF, Rome, Italien).

ESO er den mest fremtrædende internationale astronomi-organisation i Europa og verdens mest produktive astronomiske observatorium. ESO har i dag følgende 15 medlemslande: Belgien, Brasilien, Danmark, Finland, Frankrig, Holland, Italien, Portugal, Schweiz og Storbritannien, Spanien, Sverige, Tjekkiet, Tyskland og Østrig. ESOs aktiviteter er fokuseret på design, konstruktion og drift af jordbaserede observationsfaciliteter for at muliggøre vigtige videnskabelige opdagelser inden for astronomi. ESO spiller også en ledende rolle for at fremme og organisere samarbejdet inden for astronomisk forskning. I Chile driver ESO tre unikke observatorier i verdensklasse: La Silla, Paranal og Chajnantor. På Paranal driver ESO Very Large Telescope (VLT), der er verdens mest avancerede astronomiske observatorium til observationer i synligt lys samt to kortlægningsteleskoper. VISTA arbejder i infrarødt lys og er verdens største kortlægningsteleskop, mens VLT Survey Telescope (VST) er det største teleskop, der udelukkende er bygget til at kortlægge himlen i synligt lys. ESO er den europæiske partner i et revolutionerede astronomisk teleskop kaldet ALMA, det største igangværende astronomiske projekt. ESO planlægger i øjeblikket et 39 meter optisk/nær-infrarødt teleskop kaldet European Extremely Large Telescope (E-ELT), der vil blive "verdens største øje mod himlen".

Links

• Forskningsartikel (på engelsk)
• Billeder af ALMA

Kontakter

Nicolas Peretto
School of Physics and Astronomy, Cardiff University
Cardiff, UK
Tel: +44 29 208 75314
E-mail: Nicolas.Peretto@astro.cf.ac.uk

Gary Fuller
Jodrell Bank Centre for Astrophysics, University of Manchester
Manchester, UK
Tel: +44 161 306 3653
E-mail: G.Fuller@manchester.ac.uk

Ana Duarte-Cabral
Laboratoire d'Astrophysique de Bordeaux
Bordeaux, France
E-mail: Ana.Cabral@obs.u-bordeaux1.fr

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

Ole J. Knudsen (Pressekontakt Danmark)
ESOs formidlingsnetværk og Aarhus Space Centre, Aarhus Universitet
Aarhus, Danmark
Tel: +45 8715 5597
E-mail: eson-denmark@eso.org

Connect with ESO on social media

Dette er en oversættelse af ESO pressemeddelelse eso1331 lavet af ESON - et netværk af personer i ESOs medlemslande, der er kontaktpunkter for medierne i forbindelse med ESO nyheder, pressemeddelelser mm.