Pressemeddelelse

Det ender galt for to stjerner i skæbnesvangert forhold

Stjerner mødes og supernovaer opstår - og nu er det første uheldige par fundet

9. februar 2015

Inde i hjertet af den planetariske tåge Henize 2-428 går to meget tunge stjerner deres skæbne i møde. Det har astronomer opdaget ved at bruge dels ESOs faciliteter og dels teleskoper på de Canariske Øer. De to stjerner kredser tæt omkring hinanden, og nærmer sig langsomt. Når de smelter sammen - om cirka 700 millioner år - vil det forårsage en voldsom supernovaeksplosion. Det fortæller astronomerne i det nummer af tidsskriftet Nature, som udkommer 9. februar 2015.

Forskerholdet ledes af Miguel Santander-García (Observatorio Astronómico Nacional, Alcalá de Henares, Spanien; Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (CSIC), Madrid, Spanien). De har observeret et tæt par af hvide dværge - det er små, meget tætte stjernerester - med en samlet masse 1,8 gange mere end Solens. Det er det tungeste par, som endnu er fundet [1], og når de to stjerner en gang i fremtiden smelter sammen, vil det skabe den type atomkerneeksplosion, som kaldes en Type Ia supernova [2].

Det var faktisk noget helt andet, som forskerholdet forsøgte at finde svar på. Problemet er, hvorfor nogle stjerner danner skaller af gas omkring sig, kaldet planetariske tåger [3], som er meget asymmetriske på et sent tidspunkt i deres udvikling. En af de tåger, som holdet studerede var den med katalogbetegnelsen Heinze 2-428.

"Vi kiggede på centralstjernen i denne tåge med ESOs VLT teleskop, og vi kunne se, at der ikke kun var en stjerne, men et par, i denne mærkeligt skæve gassky", siger medforfatter på artiklen Henri Boffin fra ESO.

Det understøtter en teori om, at forklaringen på de skæve tågeklatter skyldes at der er dobbeltstjerner i centeret - ihvertfald i nogen af dem. Men det var ikke den eneste interessante opdagelse her:

"Med nogle af teleskoperne på de Canariske Øer foretog vi flere observationer, for at bestemme de to stjerners bane, og for at kunne beregne deres masser og indbyrdes afstand. Her fik vi den største overraskelse," fortæller Ramon Corradi, som er en anden af artiklens forfattere, fra Instituto de Astrofísica de Canarias (Tenerife, IAC).

De to stjerner vejer hver lidt mindre end Solen, og deres omløbstid om hinanden er fire timer. Det er tæt nok til, at de med tiden vil spirallere tættere og tættere på hinanden i overensstemmelse med Einsteins generelle relativitetsteori. Stjerneparret vil tabe energi ved udsendelse af gravitationsbølger, og til sidst vil de smelte sammen, en gang indenfor de næste 700 millioner år.

Den stjerne, som kommer ud af det, vil være så tung, at intet kan forhindre den i at kollapse i en implosion, som ender i en supernova. "Indtil nu var det kun teori, at Type Ia supernovaer kunne dannes ud fra sammensmeltningen af to hvide dværge," forklarer David Jones, som er medforfatter og som var ESO Fellow da observationerne blev foretaget. "Det stjernepar, vi ser i Heinze 2-428 er den ægte vare!"

The resulting star will be so massive that nothing can then prevent it from collapsing in on itself and subsequently exploding as a supernova. "Until now, the formation of supernovae Type Ia by the merging of two white dwarfs was purely theoretical," explains David Jones, coauthor of the article and ESO Fellow at the time the data were obtained. “The pair of stars in Henize 2-428 is the real thing!” Santander slutter af: "Det er et meget gådefuldt system. Dette her får vigtige følger for studiet af Type Ia supernovaer. Vi bruger dem til at måle astronomiske afstande, og de var vigtige for erkendelsen af, at Universets udvidelse accelererer på grund af den mørke energi."

Noter

[1] Chandrasekhars grænse er den største masse, en stjerne kan have uden at dens tyngdekraft får den til at kollapse. Værdien er 1,4 gange Solens masse.

 [2] Type Ia supernovaer opstår når en hvid dværgstjerne får tilført ekstra stof. Det kan ske enten ved at en nabostjerne afgiver stoffet, eller ved at to hvide dværge smelter sammen. Når massen overstiger Chandrasekhars grænse kan stjernen ikke længere holde til trykket, og så begynder den at trække sig sammen. Dette får temperaturen til at stige, og så starter en løbsk kernereaktion, som til sidst får stjernen til at eksplodere voldsomt.

 [3] Planetariske tåger har intet at gøre med planeter. De fik navnet i 1700-tallet fordi nogen af dem lignede planeter i datidens dårligere teleskoper.

Mere information

Forskningsresultaterne er offentliggjort i en artikel med titlen “The double-degenerate, super-Chandrasekhar nucleus of the planetary nebula Henize 2-428” af M. Santander-García et al.. Den kan findes online i tidsskriftet Nature fra 9. februar 2015.

Forskerholdet består af M. Santander-García (Observatorio Astronómico Nacional, Alcalá de Henares, Spain; Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (CSIC), Madrid, Spanien), P. Rodríguez-Gil (Instituto de Astrofísica de Canarias, La Laguna, Tenerife, Spanien [IAC]; Universidad de La Laguna, Tenerife, Spanien), R. L. M. Corradi (IAC; Universidad de La Laguna), D. Jones (IAC; Universidad de La Laguna), B. Miszalski (South African Astronomical Observatory, Observatory, Sydafrika [SAAO]), H. M. J. Boffin (ESO, Santiago, Chile), M. M. Rubio-Díez (Centro de Astrobiología, CSIC-INTA, Torrejón de Ardoz, Spanien) and M. M. Kotze (SAAO).

ESO er den fremmeste fællesnationale astronomiorganisation i Europa, og verdens langt mest produktive jordbaserede astronomiske observatorium. 16 lande er med i ESO: Belgien, Brazilien, Danmark, Finland, Frankrig, Italien, Nederlandene, Polen, Portugal, Spanien, Sverige, Schweiz, Storbritannien, Tjekkiet, Tyskland og Østrig, og desuden værtsnationen Chile. ESO har et ambitiøst program, som gør det muligt for astronomer at gøre vigtige videnskabelige opdagelser. Programmet har focus på design, konstruktion og drift af stærke jordbaserede observatorier. Desuden har ESO en ledende rolle i formidling og organisering af samarbejde omkring astronomisk forskning. ESO driver tre enestående observatorier i verdensklasse i Chile: La Silla, Paranal og Chajnantor. På Paranal driver ESO VLT, Very Large Telescope, som er verdens mest avancerede observatorium for synligt lys, samt to oversigtsteleskoper. VISTA, som observerer i infrarødt, er verdens største oversigtsteleskop, og VLT Survey Teleskopet er det største teleskop bygget til at overvåge himlen i synligt lys. ESO er en af de største partnere i ALMA, som er det største eksisterende astronomiprojekt. For tiden bygges E-ELT, et 39 m optisk og nærinfrarødt teleskop på Cerro Armazones, tæt ved Paranal. Det bliver "verdens største himmeløje".

Links

• Artiklen i Nature
• Fotos af VLT

Kontakter

Miguel Santander-García
Observatorio Astronómico Nacional
Alcalá de Henares, Spain
Tel: +34 670243627
Email: m.santander@oan.es

Henri Boffin
ESO
Santiago, Chile
Tel: +49 89 3200 3126
Email: hboffin@eso.org

Richard Hook
ESO education and Public Outreach Department
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6655
Mobil: +49 151 1537 3591
Email: rhook@eso.org

Ole J. Knudsen
ESON-Danmark SAC/IDA Aarhus Universitet
Aarhus, Danmark
Tel: 8715 5597
Mobil: 4059 4520
Email: eson-denmark@eso.org

Connect with ESO on social media

Dette er en oversættelse af ESO pressemeddelelse eso1505 lavet af ESON - et netværk af personer i ESOs medlemslande, der er kontaktpunkter for medierne i forbindelse med ESO nyheder, pressemeddelelser mm.