eso1710is — Fréttatilkynning

Stjörnur fæddar í vindum risasvarthola

VLT sjónauki ESO finnur nýja gerð stjörnumyndunar

27. mars 2017

Mælingar Very Large Telescope ESO hafa leitt í ljós myndun stjarna innan í öflugu efnisútstreymi frá risasvartholum í kjörnum vetrarbrauta. Þetta eru fyrstu mælingarnar sem staðfesta myndun stjarna í slíku umhverfi. Uppgötvunin hefur áhrif á skilning okkar á eiginleikum og þróun vetrarbrauta. Niðurstöðrurnar eru birtar í tímaritinu Nature.

Hópur evrópskra stjörnufræðinga notaði MUSE og X-shooter mælitækin á Very Large Telescope (VLT) í Paranal stjörnustöð ESO í Chile til að rannsaka árekstra tveggja vetrarbrauta sem kallast IRAS F23128-5919 og eru í um 600 milljón ljósára fjarlægð frá Jörðinni. Stjörnufræðingarnir gerðu mælingar á öflugum vindum sem eiga rætur að rekja til risasvarthols nálægt miðju syðri vetrarbrautarinnar og fundu fyrstu sannanirnar fyrir því, að stjörnur fæðast innan þess [1].

Slík útflæði vetrarbrauta eru knúin áfram af öflugum og ólgusömum miðjum vetrarbrautanna. Í kjörnum flestra vetrarbrauta leynast risasvarthol og þegar þau gleypa efni hita þau líka gas í kring og varpa því úr hýsivetrarbrautinni í ölfugum og þéttum vindum [3].

„Stjörnufræðingar hafa um hríð talið að aðstæður innan þessara efnisútstreyma gætu hentað myndun stjarna en enginn hefur séð það eiga sér stað því slíkar athuganir eru erfiðar,“ sagði Roberto Maiolino við Cambridge háskóla sem hafði umsjón mað rannsóknunum. „Niðurstöður okkar eru spennandi vegna þess að þær sýna að stjörnur eru að fæðast innan í þessum útstreymum.“

Stjörnufræðingarnir hugðust rannsaka stjörnurnar í útstreyminu beint, sem og gasið sem umlykur þær. Með MUSE og X-shooter litrófsritunum í VLT gátu þeir gert mjög nákvæmar rannsóknir á eiginleikum ljóssins til að ákvarða uppruna þess.

Geislun frá ungum stjörnum veldur því að nálæg gasský glóa á tiltekinn hátt. Næmni X-shooter gerði hópnum kleift að útiloka aðra mögulegar ástæður fyrir geisluninni, þar á meðal höggbylgjur í virkum kjörnum vetrarbrautarinnar.

Hópurinn mældi þá beint ungan hóp stjarna í útstreyminu [3]. Þessar stjörnur eru taldar vera innan við nokkurra tuga milljón ára gamlar og benda mælingarnar til þess að þær séu heitari og skærari en stjörnur sem myndast í rólegra umhverfi í skífum vetrarbrauta.

Stjörnufræðingarnir gátu líka mælt hreyfingu og hraða stjarnanna. Ljósið frá flestum stjörnunum á svæðinu benda til þess að þær séu að ferðast á miklum hraða burt frá miðju vetrarubratinnar sem væri einmitt raunin ef fyrirbærin væru föst í straumi hraðfleygs efnis.

„Stjörnur sem myndast í vindum nálægt miðju vetrarbrautar gætu hægt á sér og jafnvel snúið við en stjörnurnar sem myndast fjær í flæðinu verða fyrir minni hraðaminnkun og geta jafnvel þotið alfarið út úr vetrarbrautinni,“ sagði Helen Russell (Institute of Astronomy, Cambridge í Bretlandi).

Uppgötvunin veitir nýjar og spennandi upplýsingar sem gætu bætt skilning okkar á ýmsum fyrirbærum í stjarneðlisfræði, til að mynda hvernig tilteknar vetrarbrautir viðhalda lögun sinni [4]; hvernig geimurinn milli vetrarbrauta auðgast af þungum frumefnum [5] og jafnvel hvaðan innrauða bakgrunnsgeislun alheimsins er komin [6].

„Ef myndun stjarna á sér stað í flestum útstreymum vetrarbrauta, eins og margar kenningar spá fyrir um, yrði það ný sviðsmynd fyrir skilning okkar á þróun vetrarbrauta,“ sagði Maiolino að lokum.

Skýringar

[1] Stjörnur myndast hratt í útstreyminu. Að sögn stjörnufræðinganna verður ár hvert til um 30 sinnum meiri massi en massi sólar. Þetta telur meira en fjórðung af heildarstjörnumyndun í þessu samrunakerfi.

[2] Útstreymi gass í gegnum vetrarbrautaflæðið leiðir til gassnauðs umhverfis í vetrarbrautinni sem gæti verið ástæða þess að sumar vetrarbrautir hætta að framleiða nýjar stjörnur með aldrinum. Þótt útstreymin séu líklega knúin áfram af risasvartholum er hugsanlegt að vindar knúnir áfram af sprengistjörnum í kjörnum hrinuvetrarbrauta gangi í gegnum mikla stjörnumyndun.

[3] Þetta var gert með því að mæla fingraför ungra stjörnuhópa, auk þess sem hraðamynstrið kom heim og saman við það sem búast mátti við út frá stjörnum sem mynudðust á miklum hraða í útstreyminu.

[4] Þyrilvetrarbrautir hafa augljósa skífu með bungu af stjörnum í miðjunni og dreifðari stjörnum í skýi í kring sem kallast hjúpur. Sporvöluvetrarbrautir eru að mestu úr þessum sporöskjulagga skýjum. Útstreymisstjörnur sem kastast út úr meginskífunni gætu leitt til þessara myndana.

[5] Það hvernig geimurinn milli vetrarbrauta auðgast af þungum frumefnum er enn óljóst en ústreymissstjörnur gætu verið svarið. Ef þær kastast út úr vetrarbrautum og verða svo að sprengistjörnum gætu þungu frumefnin sem þau innihalda dreifst um geiminn milli vetrarbrauta.

[6] Innrauða bakgrunnsgeislunin svipar til örbylgjukliðsins og er daufur bjarmi í innrauða hluta litrófsins sem virðist koma úr öllum áttum í geimnum. Uppruni þess í nær-innrauða hlutanum hefur aldrei verið fundinn með vissu. Hópur ústreymisstjarna sem skjótast út í geiminn milli vetrarbrauta gætu lagt sitt af mörkum til þessarar geislunar.

Frekari upplýsingar

Rannsóknin var kynnt í greininni „Star formation in a galactic outflow“ eftir Maiolino et al., sem birtist í tímaritinu Nature hinn 27. mars 2017.

Í rannsóknarteyminu eru R. Maiolino (Cavendish Laboratory; Kavli Institute for Cosmology, University of Cambridge, UK), H.R. Russell (Institute of Astronomy, Cambridge, UK), A.C. Fabian (Institute of Astronomy, Cambridge, UK), S. Carniani (Cavendish Laboratory; Kavli Institute for Cosmology, University of Cambridge, UK), R. Gallagher (Cavendish Laboratory; Kavli Institute for Cosmology, University of Cambridge, UK), S. Cazzoli (Departamento de Astrofisica-Centro de Astrobiología, Madrid, Spain), S. Arribas (Departamento de Astrofisica-Centro de Astrobiología, Madrid, Spain), F. Belfiore ((Cavendish Laboratory; Kavli Institute for Cosmology, University of Cambridge, UK), E. Bellocchi (Departamento de Astrofisica-Centro de Astrobiología, Madrid, Spain), L. Colina  (Departamento de Astrofisica-Centro de Astrobiología, Madrid, Spain), G. Cresci (Osservatorio Astrofisico di Arcetri, Firenze, Italy), W. Ishibashi (Universität Zürich, Zürich, Switzerland), A. Marconi (Università di Firenze, Italy; Osservatorio Astrofisico di Arcetri, Firenze, Italy), F. Mannucci (Osservatorio Astrofisico di Arcetri, Firenze, Italy), E. Oliva (Osservatorio Astrofisico di Arcetri, Firenze, Italy), and E. Sturm (Max-Planck-Institut für Extraterrestrische Physik, Garching, Germany).

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
Stjörnufræðivefurinn
Ísland
Farsími: 8961984
Tölvupóstur: eson-iceland@eso.org

Roberto Maiolino
Cavendish Laboratory, Kavli Institute for Cosmology
University of Cambridge, UK
Tölvupóstur: r.maiolino@mrao.cam.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 eso1710.

Um fréttatilkynninguna

Fréttatilkynning nr.:eso1710is
Nafn:IRAS F23128-5919
Tegund:Early Universe : Galaxy : Activity : AGN
Early Universe : Galaxy : Component : Central Black Hole
Facility:Very Large Telescope
Instruments:MUSE, X-shooter
Science data:2017Natur.544..202M

Myndir

Artist’s impression of stars born in winds from supermassive black holes
Artist’s impression of stars born in winds from supermassive black holes
texti aðeins á ensku

Myndskeið

ESOcast 101 Light: Stars found in black hole blasts (4K UHD)
ESOcast 101 Light: Stars found in black hole blasts (4K UHD)
texti aðeins á ensku
Artist’s impression of stars born in winds from supermassive black holes
Artist’s impression of stars born in winds from supermassive black holes
texti aðeins á ensku

Sjá einnig