eso1544is — Fréttatilkynning

Glóandi skífa í kringum dauða stjörnu

VLT kortleggur matarleifar hvíts dvergs

11. nóvember 2015

Alþjóðlegur hópur stjörnufræðinga notaði Very Large Telescope ESO í Paranal stjörnustöðinni í Chile til að rannsaka í smáatriðum sundraðar leifar smástirna í skífu í kringum hvítan dverg. Rannsóknin gefur okkur svipmynd af væntanlegm örlögum sólkerfisins í fjarlægri framtíð.

Hópur undir forystu Christopher Manser, doktorsnema við Warwickháskóla í Bretlandi, notaði gögn frá Very Large Telescope (VLT) ESO og fleiri mælingar, til að rannsaka leifar smástirna í kringum stjörnuleif — hvítan dverg sem kallast SDSS J1228+1040 [1].

Stjörnufræðingarnir notuðu nokkur mælitæki, þar á meðal Ultraviolet and Visual Echelle Spectrograph (UVES) og X-shooter tækin á VLT, til að safna bestu upplýsingunum um efni í kringum hvíta dverginn yfir tólf ára tímabil eða milli áranna 2003 og 2015. Nauðsynlegt var að fylgjast með kerfinu svo lengi til að rannsaka það frá mismunandi sjónarhornum [2].

„Myndin sem við fengum eftir gagnavinnsluna sýnir okkur að kerfið er skífulaga og í því sjást margar myndanir sem kæmu aldrei fram á einni stakri ljósmynd,“ segir Christopher Manser, aðalhöfundur greinarinnar um rannsóknina.

Stjörnufræðingarnir notaði tækni sem kallast Doppler sneiðmyndataka sem svipar til læknisfræðilegra sneiðmyndataka, en hún gerði þeim kleift að kortleggja, í fyrsta sinn, í smáatriðum myndanir í glóandi gasleifunum í kringum hvíta dverginn J1228+1040.

Stórar stjörnur — þær sem eru í kringum tíu sinnum massameiri en sólin okkar — enda ævina sem sprengistjörnur en minni stjörnur hljóta ekki eins ofsafengin örlög. Þegar stjörnur á borð við sólina nálgast ævilok klára þær eldsneyti sitt, þenjast út sem rauðir risar og varpa síðan ytri efnislögum sínum út í geiminn. Heitur og þéttur kjarninn úr stjörnunni fyrrverandi — hvítur dvergur — er það eina sem eftir situr.

En gætu reikistjörnur, smástirni og önnur fyrirbæri í slíku kerfi komist ósködduð frá þessu ferli? Hvað sæti eftir? Nýja rannsóknin hjálpar til við að svara þessum spurningum.

Sjaldgæft er að hvítir dvergar séu umluktir gasskífu. Til þess hafa aðeins sjö slíkir fundist. Stjörnufræðingarnir drógu þá ályktun að smástirni hefðu komist hættulega nærri stjörnleifinni og sundrast af völdum öflugra flóðkrafta í þyngdarsviði hans, svo úr varð efnisskífan sem við sjáum í dag.

Skífan varð líklega til á samskonar hátt og hringakerfin í kringum reikistjörnur í sólkerfinu okkar, eins og Satúrnus. Þótt J1228+1040 sé hins vegar sjö sinnum minni að þvermáli en Satúrnus er massinn 2500 sinnum meiri. Stjörnufræðingarnir komust að því að fjarlægðin á milli hvíta dvergsins og skífunnar er sömuleiðis harla ólík — Satúrnus og hringar hans kæmust leikandi fyrir í bilinu á milli þeirra [3].

Með VLT tókst stjörnufræðingunum að fylgjast með pólveltu í skífunni sem komið er til af þyngdartogi hvíta dvergsins. Stjörnufræðingarnir fundu líka út að skífan er skökk og ekki fullkomlega hringlaga.

„Þegar við fundum þessa efnisskífu í kringum hvíta dverginn árið 2006 hefðum við ekki getað ímyndað okkur að við gætum séð þau ótrúlegu smáatriði sem sjást á myndinni. Myndin er afrakstur tólf ára gagnaöflunar og er hún vel biðinnar virði,“ segir Boris Gänsicke, meðhöfundur greinarinnar.

Leifar í kringum J1228+1040 geta gefið okkur mikilvægar upplýsingar um umhverfið sem er til staðar þegar stjörnur enda ævina. Þetta getur hjálpað stjörnufræðingum að skilja þau þróunarferlin í fjarlægum sólkerfum og jafnvel spá fyrir um örlög okkar eigin sólkerfis þegar sólin deyr eftir um sjö milljarða ára.

Skýringar

[1] Fullt heiti hvíta dvergsins er SDSS J122859.93+104032.9.

[2] Stjörnufræðingarnir fundu augljós merki um þrjár litrófslínur frá jónuðu kalsíumi, kallað þríjónað kalsíum (Ca II), í litrófi stjörnunnar. Hægt er að nota munurinn á mældum og þekktum bylgjulengdum litrófslínanna þriggja til að ákvarða hraðann á gasinu með mikilli nákvæmni.

[3] Þótt skífan í kringum hvíta dverginn sé miklu stærri en hringakerfi Satúrnusar, er hún agnarsmá í samanburði við efnisskífu sem mynda reikistjörnur í kringum ungar stjörnur.

Frekari upplýsingar

Greint var frá rannsókninni í greininni „Doppler-imaging of the planetary debris disc at the white dwarf SDSS J122859.93+104032.9“ eftir C. Manser o.fl., sem birtist í Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Í rannsóknarteyminu eru Christopher Manser (University of Warwick, Bretlandi), Boris Gaensicke (University of Warwick), Tom Marsh (University of Warwick), Dimitri Veras (University of Warwick, Bretlandi), Detlev Koester (University of Kiel, Þýskalandi), Elmé Breedt (University of Warwick), Anna Pala (University of Warwick), Steven Parsons (Universidad de Valparaiso, Chile) og John Southworth (Keele University).

ESO er fremsta fjölþjóðlega stjörnustöð Evrópu og lang öflugasta stjörnustöð heims. Hún nýtur stuðnings 16 landa: Austurríkis, Belgíu, Brasilíu, Tékklands, Danmörku, Finnlands, Frakklands, Þýskalands, Ítalíu, Hollands, Póllands, Portúgals, Spánar, Svíþjóðar, Sviss og Bretlands, auk gestaþjóðarinnar Chile. 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 stór þátttakandi í ALMA, stærsta stjarnvísindaverkefni heims. Á Cerro Armazones, skammt frá Paranal, er ESO að smíða 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

Christopher Manser
University of Warwick
United Kingdom
Tölvupóstur: C.Manser@warwick.ac.uk

Boris Gänsicke
University of Warwick
United Kingdom
Sími: +44 (0)2476574741
Tölvupóstur: Boris.Gaensicke@warwick.ac.uk

Tom Frew
International Press Officer, University of Warwick
United Kingdom
Sími: +44 (0)24 7657 5910
Farsími: +44 (0)7785 433 155
Tölvupóstur: a.t.frew@warwick.ac.uk

Richard Hook
ESO Public Information Officer
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 eso1544.

Um fréttatilkynninguna

Fréttatilkynning nr.:eso1544is
Nafn:SDSS J122859.93+104032.9
Tegund:Milky Way : Star : Evolutionary Stage : White Dwarf
Milky Way : Star : Circumstellar Material : Disk : Debris
Facility:Very Large Telescope
Instruments:UVES, X-shooter
Science data:2016MNRAS.455.4467M

Myndir

Artist’s impression of the glowing disc of material around the white dwarf SDSS J1228+1040
Artist’s impression of the glowing disc of material around the white dwarf SDSS J1228+1040
texti aðeins á ensku
Artist’s impression comparing the disc of material around SDSS J1228+1040 and Saturn
Artist’s impression comparing the disc of material around SDSS J1228+1040 and Saturn
texti aðeins á ensku
The motions of the material around the white dwarf SDSS J1228+1040
The motions of the material around the white dwarf SDSS J1228+1040
texti aðeins á ensku

Myndskeið

Artist’s impression of the glowing disc of material around the white dwarf SDSS J1228+1040
Artist’s impression of the glowing disc of material around the white dwarf SDSS J1228+1040
texti aðeins á ensku

Sjá einnig