eso1546is — Fréttatilkynning

Hulunni svipt af megrunarkúr risastjörnu

Risastjarna grennir sig

25. nóvember 2015

Hópur stjörnufræðinga notaði nýverið Very Large Telescope (VLT) sjónauka ESO til að taka bestu myndina sem tekin hefur verið til þessa af ofurrisastjörnunni VY Canis Majoris. Mælingarnar sýna hvernig stærð rykagnanna í kringum stjörnuna, sem kom á óvart, gerir henni kleift að varpa frá sér miklu magni efnis þegar hún byrjar að deyja. Stjörnufræðingar hafa nú áttað sig á þessu ferli í fyrsta sinn en massatap af þessu tagi er mikilvægur liður í að búa stjörnur undir að verða sprengistjörnur.

VY Canis Majoris er rauður ofurrisi, ein stærsta stjarnan sem vitað er um í Vetrarbrautinni okkar. Hún er 30-40 sinnum efnismeiri en sólin okkar og um 300.000 sinnum bjartari. Væri hún í sólkerfinu okkar myndi hún ná út fyrir braut Júpíters en hún hefur þanist gríðarmikið út við að komast á lokastig ævi sinnar.

Nýju mælingarnar á stjörnunni voru gerðar með SPHERE mælitækinu á VLT. Aðlögunarsjóntækjabúnaður sjónaukans leiðréttir myndirnar miklu betur en eldri búnaður af sama tagi, sem gerir stjörnufræðingum kleift sjá mikil smáatriði í kringum bjartar ljóslindir [1]. Mynd SPHERE sýnir vel hvernig skært ljósið frá VY Canis Majoris lýsir upp gas- og rykskýin sem umlykja hana.

Með hjálp ZIMPOL stillingarinnar í SPHERE tókst stjörnufræðingum ekki aðeins að skyggnast dýpra inn í hjarta skýsins í kringum stjörnuna, heldur gátu þeir líka séð hvernig ljósið frá stjörnunni dreifðist og varð skautað. Mælingarnar voru lykillinn að því að ráða fram úr eiginleikum ryksins.

Niðurstöður skautunarmælinganna sýna að rykkornin eru tiltölulega stór, 0,5 míkrómetrar, sem hljómar agnarsmátt en korn af þeirri stærð eru 50 sinnum stærri en hefðbundið ryk sem finnst milli stjarna í geimnum.

Þegar stórar stjörnur þenjast út, varpa þær frá sér miklu magni efnis — ár hvert losar VY Canis Majoris frá sér jafnmiklu gasi og ryki og sem nemur 30 jörðum. Þetta efni þýtur út í geiminn áður en stjarnan springur að lokum en á þeim tímapunkti eyðist hluti ryksins en restin skýst út í geiminn. Seinna meir verður þetta sama efni að hráefninu í næstu kynslóðir stjarna og sólkerfa, auk þyngri frumefna sem myndast þegar stjarnan springur.

Hingað til vissu menn ekki hvernig efnið í efri lögum risastjarna sem þessarar þeytist út í geiminn áður en þær springa. Geislunarþrýstingur, krafturinn frá ljósi stjörnunnar sjálfrar, hefur lengst af verið talinn líklegasti drifkrafturinn. Þessi þrýstingur er mjög veikur og veltur massatapið á stórum rykögnum, því þær hafa nógu stórt yfirborðsflatarmál til að áhrifin verði teljanleg [2].

„Massamiklar stjörnur eru skammlífar,“ segir Peter Scicluna við Academia Sinica Institute for Astronomy and Astrophysics í Taívan, aðalhöfundur greinar um rannsóknina. „Þegar þær nálgast ævilok sín, missa þær mikinn massa. Áður fyrr gátum við aðeins getið okkur til um hvernig þetta gerðist. En nú, með nýju gögnunum frá SPHERE, höfum við fundið stórar rykagnir í kringum þennan ofurrisa. Rykagnirnar eru nógu stórar til þess að geislunarþrýstingur stjörnunnar geti ýtt þeim burt, sem skýrir hratt massatap stjörnunnar.“

Stóru rykagnirnar eru svo nálægt stjörnunni að skýið í kringum hana dreifir sýnilega ljósinu vel, svo geislunarþrýstingurinn ýtir þeim út á við. Stærð rykagnanna bendir ennfremur til þess að þær muni ekki eyðast þegar hið óumflýjanlega gerist, að VY Canis Majoris verði að sprengistjörnu [3]. Rykið leggur líka sitt af mörkum til annars geimefnis í nágrenni stjörnunnar, þ.e. fæðir framtíðarkynslóðir stjarna og hvetur til myndunar reikistjarna.

Skýringar

[1] SPHERE/ZIMPOL beitir aðlögunarsjóntækni til að taka ljósmyndir sem eru komast mun nær greinigæðum geimsjónauka en eldri tæki búin aðlögunarsjóntækni. Aðlögunarsjóntæknin sem hér um ræðir gerir mönnum líka kleift að greina mun daufari fyrirbæri mjög nálægt bjartri stjörnu.

Þessar myndir eru ennfremur á sýnilega sviðinu og því með styttri bylgjulengdir en nær-innrauðu myndirnar sem eldri aðlögunarsjóntæki tóku alla jafna. Þessir tveir þættir skila mun skýrari og skarpari myndum en eldri myndir VLT. VLTI hefur enn betri greinigæði en víxlmælirinn tekur ekki ljósmyndir á sama hátt.

[2] Rykagnirnar verða að vera nógu stórar til þess að ljós stjörnunnar geti ýtt þeim, en ekki svo stórar að þær falli til baka. Ef agnirnar eru of litlar færi ljósið einfaldlega í gegnum þær en ef þær eru of stórar gæti ljósið ekki þrýst þeim burt. Rykið sem hópurinn rannsakaði við VY Canis Majoris var af nákvæmlega réttri stærð til þess að ljósið geti þrýst þeim út á við.

[3] Á stjarnfræðilegan mælikvarða er stutt í að stjarnan springi, þ.e.a.s. innan við nokkur hundruð þúsund ár. Sprengistjarnan verður tilkomumikil að sjá frá Jörðinni — ef til vill álíka björt og tunglið — en við erum ekki í nokkurri einustu hættu.

Frekari upplýsingar

Skýrt er frá niðurstöðum rannsóknarinnar í greininni „Large dust grains in the wind of VY Canis Majoris“, eftir P. Scicluna o.fl., sem birtist í tímaritinu Astronomy & Astrophysics.

Í rannsóknarteyminu eru P. Scicluna (Academia Sinica Institute for Astronomy and Astrophysics, Taívan), R. Siebenmorgen (ESO, Garching, Þýskalandi), J. Blommaert (Vrije Universiteit, Brussels, Belgíu), M. Kasper (ESO, Garching, Þýskalandi), N.V. Voshchinnikov (St. Petersburg University, St. Petersburg, Rússlandi), R. Wesson (ESO, Santiago, Chile) og S. Wolf (Kiel University, Kiel, Þýskalandi).

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

Peter Scicluna
Academia Sinica Institute for Astronomy and Astrophysics
Taiwan
Sími: +886 (02) 2366 5420
Tölvupóstur: peterscicluna@asiaa.sinica.edu.tw

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 eso1546.

Um fréttatilkynninguna

Fréttatilkynning nr.:eso1546is
Nafn:VY Canis Majoris
Tegund:Milky Way : Star : Evolutionary Stage : Red Supergiant
Facility:Very Large Telescope
Instruments:SPHERE
Science data:2015A&A...584L..10S

Myndir

VLT image of the surroundings of VY Canis Majoris seen with SPHERE
VLT image of the surroundings of VY Canis Majoris seen with SPHERE
texti aðeins á ensku
The red hypergiant star VY Canis Majoris
The red hypergiant star VY Canis Majoris
texti aðeins á ensku
Wide-field view of the sky around VY Canis Majoris
Wide-field view of the sky around VY Canis Majoris
texti aðeins á ensku

Myndskeið

Zooming in on the red hypergiant star VY Canis Majoris
Zooming in on the red hypergiant star VY Canis Majoris
texti aðeins á ensku

Sjá einnig