eso1432is — Fréttatilkynning

Tvær fjölskyldur halastjarna fundnar í kringum nálæga stjörnu

Yfirgripsmesta rannsóknin til þessa á fjarhalastjörnum í kringum Beta Pictoris

22. október 2014

Stjörnufræðingar hafa notað HARPS mælitækið í La Silla stjörnustöð ESO í Chile til að gera yfirgripsmestu rannsóknina hingað til af halastjörnum utan okkar sólkerfis. Hópur franskra stjarnvísindamanna rannsakaði hartnær 500 halastjörnur í kringum stjörnuna Beta Pictoris og komst að því að þær tilheyra tveimur mismunandi halastjörnufjölskyldum. Önnur fjölskyldan samanstendur af gömlum halastjörnum sem hafa oftsinnis komist í návígi við stjörnuna en hin fjölskyldan er úr yngri halastjörnum sem sennilega mynduðust við sundrun eins hnattar eða fleiri. Niðurstöðurnar verða birtar í tímaritinu Nature hinn 23. október 2014.

Beta Pictoris er ung stjarna í um 63 ljósára fjarlægð frá sólinni. Hún er aðeins um 20 milljón ára gömul og umlukin mikilli efnisskífu þar sem ungt sólkerfi er að myndast úr gasi og ryki sem verður til við uppgufun halastjarna og smástirnaárekstra.

„Beta Pictoris er afar spennandi rannsóknarefni! Nákvæmar mælingar á halastjörnum í þessu unga sólkerfi gefa okkur svipmynd af þeim ferlum sem eiga sér stað í ungu sólkerfi sem þessu,“ segir Flavien Kiefer (IAP/CNRS/UPMC), aðalhöfundur greinar um nýju rannsóknina.

Í næstum 30 ár hafa stjörnufræðingar komið auga á örlitlar breytingar í ljósinu frá Beta Pictoris sem talið er að megi rekja til göngu halastjarna fyrir stjörnuna sjálfa. Halastjörnur eru litlir íshnettir, aðeins örfáir kílómetrar að stærð, sem gufa upp þegar þeir nálgast móðurstjörnuna og myndast þá mikli gas- og rykhalar sem geta gleypt ljós sem berst í gegnum þá. Birta halastjarnanna er hins vegar hverfandi í samanburði við skært ljós stjörnunnar svo ekki er hægt að ná myndum af þeim frá jörðinni með beinum hætti.

Til að rannsaka halastjörnunar umhverfis Beta Pictoris skoðuðu stjörnufræðingarnir meira en 1000 mælingar sem gerðar voru með HARPS mælitækinu á 3,6 metra sjónaukanum í La Silla stjörnustöðinni í Chile milli áranna 2003 og 2011.

Stjörnufræðingarnir völdu 493 mismunandi halastjörnur í mælingunum. Sumar voru mældar nokkrum sinnum og í nokkrar klukkustundir í senn. Nákvæm greining á gögnunum sýndi hraða og stærðir gasskýjanna og gerðu ennfremur kleift að reikna út brautareiginleika halastjarnanna, svo sem lögun sporbrautanna, halla og fjarlægðina frá stjörnunni.

Þessi rannsókn á nokkur hundruð halastjörnum í öðru sólkerfi er einstök. Hún leiddi í ljós tilvist tveggja aðskildra halastjörnuhópa: Annar hópurinn er fjölskylda gamalla halastjarna á brautum sem stjórnast af þyngdartogi massamikillar reikistjörnu [1] en hinn hópurinn er ung fjölskylda sem varð til við sundrun eins hnattar eða fleiri. Í sólkerfinu okkar eru einnig mismunandi halastjörnufjölskyldur.

Halastjörnurnar í fyrri fjölskyldunni eru á ýmiskonar brautum og fremur óvirkar með litla gas- og rykframleiðslu. Það bendir til að þær hafi komist ítrekað í návígi við Beta Pictoris [2] og við það farið langt með að klára ísforða sinn.

Hin halastjörnufjölskyldan er mun virkari og eru allar á svipuðum sporbrautum [3]. Bendir það til þess að halastjörnunnar eigi allar sama uppruna, líklega eftir að stór hnöttur sundraðist og eru brotin úr honum nú á sveimi nálægt Beta Pictoris.

„Í fyrsta sinn hefur tölfræðileg rannsókn sýnt fram á eiginleika og brautir mikils fjölda halastjarna utan okkar sólkerfis. Rannsóknin gefur okkur einstaka sýn á ferlin sem voru að verki í sólkerfinu okkar rétt eftir að það myndaðist fyrir rúmum 4,5 milljörðum ára,“ segir Flavien Kiefer að lokum.

Skýringar

[1] Risareikistjarna, Beta Pictoris b, hefur einnig fundist á braut um stjörnuna, um milljarð km í burtu frá henni og hefur hún verið rannsökuð með myndum í hárri upplausn sem teknar voru með hjáp aðlögunarsjóntækja.

[2] Sporbrautir þessara halastjarna (miðskekkjan og brautarhallinn) eru nákvæmlega eins og spár um halastjörnu í brautarherma við massamikla reikistjörnu gerðu ráð fyrir. Eiginleikar halastjarnanna í fyrri fjölskyldunni sýna að reikistjarnan hlýtur að vera í um 700 milljón km fjarlægð frá stjörnunni, eða á svipuðum slóðum og reikistjarnan Beta Pictoris b fannst.

[3] Þetta gerir þær svipaðar Kreutz halastjörnuhópnum í sólkerfinu okkar, eða brotum halastjörnunnar Shoemaker-Levy 9 sem féll inn í Júpíter í júlí 1994.

Frekari upplýsingar

Skýrt er frá rannsókninni í greininni „Two families of exocomets in the Beta Pictoris system“ sem birtist í tímaritinu Nature hinn 23. október 2014.

Í rannsóknarteyminu eru F. Kiefer (Institut d’astrophysique de Paris [IAP], CNRS, Université Pierre & Marie Curie-Paris 6, París, Frakklandi), A. Lecavelier des Etangs (IAP), J. Boissier (Institut de radioastronomie millimétrique, Saint Martin d’Hères, Frakklandi), A. Vidal-Madjar (IAP), H. Beust (Institut de planétologie et d'astrophysique de Grenoble [IPAG], CNRS, Université Joseph Fourier-Grenoble 1, Grenoble, Frakklandi), A.-M. Lagrange (IPAG), G. Hébrard (IAP) og R. Ferlet (IAP).

ESO er fremsta fjölþjóðlega stjörnustöð Evrópu og lang öflugasta stjörnustöð heims. Hún nýtur stuðnings 15 landa: Austurríkis, Belgíu, Brasilíu, Tékklands, Danmörku, Finnlands, Frakklands, Þýskalands, Ítalíu, Hollands, Portúgals, Spánar, Svíþjóðar, Sviss og Bretlands. ESO heldur úti metnaðarfullum verkefnum sem miða að hönnun, smíði og starfsemi öflugra stjörnustöðva á jörðinni sem gera stjörnufræðingum kleift að gera mikilvægar uppgötvanir. ESO leikur líka lykilhlutverk í að efla og skipuleggja samstarf í stjarnvísindarannsóknum. ESO starfrækir þrjár stjörnuathugunarstöðvar í heimsflokki: La Silla, Paranal og Chajnantor. Á Paranalfjalli starfrækir ESO Very Large Telescope, fullkomnustu stjörnusjónauka heims sem notaðir eru til athugana á sýnilegu ljósi og tvo kortlagningarsjónauka. VISTA er stærsti kortlagningarsjónauki veraldar fyrir innrautt ljós og VLT Survey Telescope er stærsti sjónauki heims sem eingöngu er ætlað að kortleggja himinn í sýnilegu ljósi. ESO er þátttakandi í ALMA, byltingarkenndum útvarpssjónauka og stærsta stjarnvísindaverkefni heims. ESO hyggur einnig á smíði 39 metra risasjónauka, European Extremely Large Telescope eða E-ELT sem verður „stærsta auga jarðar“.

Tenglar

Tengiliðir

Sævar Helgi Bragason
Háskóli Íslands
Reykjavík, Ísland
Farsími: 8961984
Tölvupóstur: eson-iceland@eso.org

Alain Lecavelier des Etangs
Institut d'astrophysique de Paris (IAP)/CNRS/UPMC
France
Sími: +33-1-44-32-80-77
Farsími: +33 6 21 75 12 03
Tölvupóstur: lecaveli@iap.fr

Flavien Kiefer
Institut d'astrophysique de Paris (IAP)/CNRS/UPMC and School of Physics and Astronomy, Tel Aviv University
France / Israel
Sími: +972-502-838-163
Tölvupóstur: kiefer@iap.fr

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

Connect with ESO on social media

Þetta er þýðing á fréttatilkynningu ESO eso1432.

Um fréttatilkynninguna

Fréttatilkynning nr.:eso1432is
Nafn:Beta Pictoris
Tegund:Milky Way : Star : Circumstellar Material : Disk
Facility:ESO 3.6-metre telescope
Instruments:HARPS
Science data:2014Natur.514..462K

Myndir

Artist’s impression of exocomets around Beta Pictoris
Artist’s impression of exocomets around Beta Pictoris
texti aðeins á ensku
Beta Pictoris as seen in infrared light
Beta Pictoris as seen in infrared light
texti aðeins á ensku
Exoplanet caught on the move
Exoplanet caught on the move
texti aðeins á ensku
Around Beta Pictoris
Around Beta Pictoris
texti aðeins á ensku

Myndskeið

Artist’s impression of exocomets around Beta Pictoris
Artist’s impression of exocomets around Beta Pictoris
texti aðeins á ensku
Artist’s impression of exocomets around Beta Pictoris (Full Dome)
Artist’s impression of exocomets around Beta Pictoris (Full Dome)
texti aðeins á ensku

Sjá einnig