eso1505fi — Tutkimustiedote

Väistämättä katastrofiin johtava tähtien kumppanuus

Ensimmäinen supernovaksi päätyvä yhteensulautuvien tähtien pari on löydetty

9. helmikuuta 2015

ESO:n tutkimuslaitteita ja Kanariansaarten teleskooppeja käyttävät tähtitieteilijät ovat tunnistaneet kaksi yllättävän massiivista tähteä planetaarisen sumun Henize 2-428 ytimessä. Näiden kahden tähden kiertäessä toisiaan niiden odotetaan hiljalleen myös lähestyvän toisiaan ja kun ne yhdistyvät noin 700 miljoonan vuoden kuluttua, niillä on riittävästi materiaa synnyttämään valtaisan supernovaräjähdyksen. Tulokset ilmestyvät julkaisusarjan Nature verkkosivuilla 9. helmikuuta 2015.

Miguel Santander-Garcían (Observatorio Astronómico Nacional, Alcalá de Henares, Espanja; Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (CSIC), Madrid, Espanja) johtama tähtitieteilijäryhmä on löytänyt valkoisten kääpiöiden läheisen parin, jonka massa on noin 1.8 Auringon massaa. Valkoiset kääpiöt ovat pieniä, äärimmäisen tiheitä tähtien jäänteitä. Tämä on massiivisin tähän mennessä löydetty tällainen pari [1] ja kun nämä kaksi tähteä sulautuvat yhteen tulevaisuudessa, ne saavat aikaan hallitsemattoman ydinräjähdyksen, joka johtaa tyypin Ia supernovan muodostumiseen [2].

Tämän massiivisen parin löytänyt tutkimusryhmä ryhtyi itse asiassa selvittämään aivan erilaista ongelmaa. He halusivat selvittää, kuinka jotkut tähdet tuottavat niin oudon muotoisia ja epäsymmetrisiä planetaarisia sumuja elämänsä lopulla. Yksi heidän tutkimistaan kohteista on nimellä Henize 2-428 tunnettu epätavallinen planetaarinen sumu [3].

"Kun katsoimme tämän kohteen keskustähteä ESO:n VLT-teleskoopilla löysimme yhden sijasta kaksi tähteä tämän oudosti muotopuolen hohtavan pilven ytimestä," sanoo yksi tutkimuksen kirjoittajista, ESO:n Henri Boffin.

Tämä tukee teoriaa siitä, että ytimen kaksoistähdet saattavat selittää joidenkin planetaaristen sumujen omituiset muodot, mutta vieläkin kiinnostavampi tulos oli tulossa.

"Kanariansaarten teleskoopeilla tehtyjen lisätutkimusten ansiosta saatoimme määrittää näiden kahden tähden radat ja päätellä molempien massat sekä niiden välisen etäisyyden. Tällöin meille paljastui suurin yllätys," raportoi Romano Corradi, yksi tutkimuksen kirjoittajista ja tutkija Kanariansaarten astrofysikaalisessa instituutissa (IAC eli Instituto de Astrofísica de Canarias, Teneriffa).

He havaitsivat, että kummankin tähden massa on hieman pienempi kuin Auringolla ja että niiden kiertoaika toistensa ympäri on neljä tuntia. Ne ovat riittävän lähellä toisiaan, jotta Einsteinin yleisen suhteellisuusteorian mukaisesti ne lähestyvät toisiaan yhä lähemmäs ja lähemmäs gravitaatioaaltosäteilyn aiheuttamilla spiraaliradoilla, kunnes ne lopulta sulautuvat yhteen yhdeksi tähdeksi seuraavien 700 miljoonan vuoden kuluessa.

Seurauksena on tähti, joka on niin massiivinen, että mikään ei voi estää sitä romahtamasta oman painovoimansa alla ja siten räjähtämästä supernovana. "Tähän mennessä tyypin Ia supernovien muodostuminen kahden valkoisen kääpiön yhteensulautumisessa oli täysin teoreettinen," selittää David Jones, yksi julkaisun kirjoittajista ja ESO:n tutkija aineiston keruuaikana. "Tähtipari kohteessa Henize 2-428 on tosi juttu!"

"Kyseessä on äärimmäisen arvoituksellinen järjestelmä," päättää Santander. "Sillä on merkittäviä vaikutuksia tyypin Ia supernovien tutkimukseen. Niitä käytetään laajalti tähtitieteellisten etäisyyksien mittaamisessa ja ne olivat avainasemassa havaittaessa, että maailmankaikkeuden laajeneminen kiihtyy pimeän energian johdosta".

Lisähuomiot

[1] Chandrasekharin raja on suurin mahdollinen massa, joka valkoisella kääpiöllä voi olla ennen kuin se luhistuu painovoimansa alla. Sen arvo on noin 1.4 Auringon massaa.

[2] Tyypin Ia supernova seuraa valkoisen kääpiön massan lisäyksestä, tulee se sitten ahmimalla kumppanitähden materiaa tai yhteensulautumisesta toisen valkoisen kääpiön kanssa. Massan ylittäessä Chandrasekharin rajan tähti ei enää kykene kantamaan massaansa vaan se alkaa kutistua. Tästä seuraa lämpötilan nousu ja hallitsematon ydinreaktio, joka räjäyttää tähden kappaleiksi.

[3] Planetaarisilla sumuilla ei ole mitään yhteyttä planeettoihin. Nimi keksittiin 1700-luvulla, koska osa näistä kohteista muistutti etäisten planeettojen kiekkoja pienellä kaukoputkella tarkasteltuna.

Lisätietoa

Tämä tutkimus esitettiin tutkimusjulkaisussa "The double-degenerate, super-Chandrasekhar nucleus of the planetary nebula Henize 2-428”, jonka kirjoittivat M. Santander-García et al. Julkaisu ilmestyy julkaisusarjan Nature verkkosivuilla 9. helmikuuta 2015.

Tutkimusryhmään kuuluvat M. Santander-García (Observatorio Astronómico Nacional, Alcalá de Henares, Espanja; Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (CSIC), Madrid, Espanja), P. Rodríguez-Gil (Instituto de Astrofísica de Canarias, La Laguna, Teneriffa, Espanja [IAC]; Universidad de La Laguna, Teneriffa, Espanja), R. L. M. Corradi (IAC; Universidad de La Laguna), D. Jones (IAC; Universidad de La Laguna), B. Miszalski (South African Astronomical Observatory, Observatory, Etelä-Afrikka [SAAO]), H. M. J. Boffin (ESO, Santiago, Chile), M. M. Rubio-Díez (Centro de Astrobiología, CSIC-INTA, Torrejón de Ardoz, Espanja) ja M. M. Kotze (SAAO).

ESO on Euroopan johtava hallitustenvälinen tähtitieteen organisaatio ja maailman tieteellisesti tuotteliain tähtitieteellinen observatorio. ESO:lla on 16 jäsenmaata: Alankomaat, Belgia, Brasilia, Espanja, Iso-Britannia, Italia, Itävalta, Portugali, Puola, Ranska, Ruotsi, Saksa, Suomi, Sveitsi, Tanska ja Tšekin tasavalta. ESO toteuttaa kunnianhimoista ohjelmaa, joka keskittyy tehokkaiden maanpäällisten havaintovälineiden suunnitteluun, rakentamiseen ja käyttöön. Välineiden avulla tähtitieteilijät voivat tehdä merkittäviä tieteellisiä löytöjä. ESO:lla on myös johtava asema tähtitieteen tutkimuksen kansainvälisen yhteistyön edistämisessä ja organisoinnissa. ESO:lla on Chilessä kolme ainutlaatuista huippuluokan observatoriota: La Silla, Paranal ja Chajnantor. ESO:lla on Paranalilla Very Large Telescope (VLT), maailman kehittynein näkyvää valoa havainnoiva tähtitieteellinen observatorio, ja kaksi kartoitusteleskooppia. VISTA toimii infrapuna-alueella ja on maailman suurin kartoitusteleskooppi. VLT Survey Telescope on suurin vartavasten taivaan näkyvän valon kartoitukseen suunniteltu teleskooppi. ESO on yksi maailman suurimman tähtitieteellisen projektin, ALMA-teleskoopin pääyhteistyökumppaneista. Lähellä Paranalia sijaitsevalla Cerro Armazonesilla ESO rakentaa 39-metrin kokoista E-ELT -teleskooppia (European Extremely Large Telescope), josta tulee “maailman suurin tähtitaivasta havainnoiva silmä”.

Linkit

Yhteystiedot

Rami Rekola
Tuorlan observatorio
Piikkiö, Finland
Matkapuhelin: +358 44 967 2424
Sähköposti: rareko@utu.fi

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

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

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

Connect with ESO on social media

Tämä on ESO:n lehdistötiedotteen käännös eso1505.

Tiedotteesta

Tiedote nr.:eso1505fi
Nimi:Hen 2-428
Tyyppi:Milky Way : Star : Evolutionary Stage : Supernova
Milky Way : Nebula : Type : Planetary
Facility:Gran Telescopio CANARIAS, Isaac Newton Telescope, Mercator Telescope, Very Large Telescope
Instruments:FORS2
Science data:2015Natur.519...63S

Kuvat

Artist’s impression of two white dwarf stars destined to merge and create a Type Ia supernova
Artist’s impression of two white dwarf stars destined to merge and create a Type Ia supernova
Englanniksi
Image of the planetary nebula Henize 2-428 from the Very Large Telescope
Image of the planetary nebula Henize 2-428 from the Very Large Telescope
Englanniksi
The planetary nebula Henize 2-428 in the constellation of Aquila
The planetary nebula Henize 2-428 in the constellation of Aquila
Englanniksi
Wide-field view of the sky around the planetary nebula Henize 2-428
Wide-field view of the sky around the planetary nebula Henize 2-428
Englanniksi

Videot

Artist’s impression of two white dwarf stars merging and creating a Type Ia supernova
Artist’s impression of two white dwarf stars merging and creating a Type Ia supernova
Englanniksi
Zooming in on the unusual planetary nebula Henize 2-428
Zooming in on the unusual planetary nebula Henize 2-428
Englanniksi

Katso myös