eso1826is — Fréttatilkynning

Leifar stjarna afhjúpa uppruna geislavirkra sameinda

ALMA finnur geislavirku samsætuna ál-26 í leifum OK Vulpeculae

30. júlí 2018

Stjörnufræðingar sem notuðu ALMA og NOEMA hafa mælt geislavirka sameind í geimnum í fyrsta sinn. Geislavirka sameindin er samsæta áls. Mælingarnar leiddu í ljós að samsætan hafði dreifst um geiminn eftir árekstur tveggja stjarna sem skildi eftir sig leifar sem kallast OK Vulpeculae. Þetta er í fyrsta sinn sem beinar mælingar eru gerðar á þessari tilteknu geislavirkri samsætu frá þekktri uppsprettu. Eldri mælingar á samsætunni byggja á mælingum á gammageislun en nákvæmur uppruni er óþekktur.

Hópur vísindaanna undir forystu Tomasz Kamiński (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge, Bandaríkjunum), notaði Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) og NOrthern Extended Millimeter Array (NOEMA) til að mæla uppruna geislavirkrar samsætu, ál-26. Samsætan fannst í OK Vulpeculae en menn tóku eftir henni fyrst árið 1670. Þá birtist hún sem björt, rauðleit „ný stjarna“ á himni sem í byrjun sást með berum augum en dofnaði fljótt og hvarf sjónum. Í dag þarf öflugan sjónauka til að sjá leifar stjörnusamrunans, daufa stjörnu í miðjunni sem er umvafin hjúpi úr glóandi efni sem streymir frá henni.

348 árum eftir að samrunans varð vart hafa leifarnar leitt til þess að geislavirk útgáfa af áli, samsæta sem kallast ál-26, hefur fundist. Þetta er fyrsta óstöðuga geislavirka sameindin sem mælst hefur fyrir utan sólkerfið okkar. Óstöðugar samsætur hrörna að lokum yfir í stöðugri form.

„Fyrstu mælingar á þessari samsætu í geimnum eru líka mikilvægar efnafræðilega þróun í geimnum í breiðu samhengi,“ sagði Kamiński. „Þetta er í fyrsta sinn sem virk uppspretta geislavirks áls-26 hefur fundist.“

Kamiński og samstarfsfólk hans fann ál-26 og flúor (28AlF) samsætur í litrófsmælingum af leifunum í kringum OK Vulpeculae, sem er í um 2000 ljósára fjarlægð frá jörðinni. Sameindirnar snúast og veltast um geiminn og gefa frá sér einkennandi fingrafar í millímetrageislun við ferli sem kallast snúningsumbreyting. Stjörnufræðingar líta á þetta sem staðalinn í mælingum á sameindum af þessu tagi [2].

Mælingar á samsætunni gefur okkur innsýn í samrunaferlið sem skóp OK Vulpeculae. Þær sýna líka að djúpu og þéttu innri lög stjarna, þar sem þung frumefni og geislavirkar samsætur myndast, geta grafist upp og þeyst út í geiminn þegar stjörnur rekast á.

„Við erum að rannsaka innyfli stjörnu sem rifnaði í sundir við árekstur fyrir nokkrum öldum,“ sagði Kamiński.

Stjörnufræðingarnir gátu líka fundið út að stjörnurnar sem runnu saman voru tiltölulega massalitlar og var önnur þeirra rauð risastjarna milli 0,8 og 2,5 sinnum efnismeiri en sólin.

Ál-26 er geislavirk samsæta og mun þess vegna hrörna yfir í stöðugari sameind. Þegar það gerist hrörna róteindirnar í kjarnanum í nifteind. Við það gefur kjarninn frá sér mjög orkuríka ljóseind sem við mælum sem gammageislun [1].

Eldri mælingar á gammageislun hafa leitt í ljós um það bil tvo sólarmassa af ál-26 samsætunni í Vetrarbrautinni okkar en ekki er vitað hvernig það varð til. Uppruninn er á huldu sökum þess hvernig gammageislarnir voru mældir. Með nýju mælingunum hafa stjörnufræðingar í fyrsta sinn fundið þessa óstöðugu geislavirku samsætu fyrir utan sólkerfið okkar.

Um leið hafa stjörnufræðingarnir ályktað sem svo, að ólíklegt sé að fyrirbæri svipuð OK Vulpeculae hafi skapað mestallt það ál-26 sem finnst í Vetrarbrautinni. Massi áls-26 í OK Vulpeculae er um það til fjórðungur af massa Plútós og þegar horft er á að samrunar stjarna eru fremur sjaldgæfir er mjög ólíklegt að þeir séu eina uppspretta samsætunnar í Vetrarbrautinni. Þörf er á frekari rannsóknum á geislavirku samsætunum.

Skýringar

[1] Ál-26 samanstendur af 13 róteindum og 13 nifteindum í kjarnanum (einni nifteind færri en stöðuga samsætan ál-27). Þegar ál-26 hrörnar verður það að magnesíum-26, allt öðru efni.

[2] Fingraför sameindarinnar koma venjulega úr mælingum í tilraunastofum á Jörðinni. Sú aðferð á þó ekki við um 26AlF því ál-26 finnst ekki á Jörðinni. Tilraunastjarneðlisfræðingar við Kasselháskóla í Þýskalandi notuðu þar af leiðandi gögn yfir stöðugar 27AlF sameindir til að leiða út nákvæm gögn um hina sjaldgæfu 26AlF sameind.

Frekari upplýsingar

Skýrt var frá rannsókninni í greininni Astronomical detection of a radioactive molecule 26AlF in a remnant of an ancient explosion, sem birtist í Nature Astronomy.

Í rannsóknarteyminu eru Tomasz Kamiński (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge, Massachusetts, Bandaríkjunum), Romuald Tylenda (N. Copernicus Astronomical Center, Varsjá, Póllandi), Karl M. Menten (Max-Planck-Institut für Radioastronomie, Bonn, Þýskalandi), Amanda Karakas (Monash Centre for Astrophysics, Melbourne, Ástralíu), Jan Martin Winters (IRAM, Grenoble, Frakklandi), Alexander A. Breier (Laborastrophysik, Universität Kassel, Þýskalandi), Ka Tat Wong (Monash Centre for Astrophysics, Melbourne, Ástralíu), Thomas F. Giesen (Laborastrophysik, Universität Kassel, Þýskalandi) og Nimesh A. Patel (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge, Massachusetts, Bandaríkjunum).

ESO er fremsta fjölþjóðlega stjörnustöð Evrópu og lang öflugasta stjörnustöð heims. Hún nýtur stuðnings 16 landa: Austurríkis, Belgíu, 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, Extremely Large Telescope eða ELT sem verður „stærsta auga jarðar“.

Tenglar

Tengiliðir

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

Tomasz Kamiński
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics
Cambridge, Massachusetts, USA
Tölvupóstur: tomasz.kaminski@cfa.harvard.edu

Calum Turner
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Sími: +49 89 3200 6670
Tölvupóstur: pio@eso.org

Connect with ESO on social media

Þetta er þýðing á fréttatilkynningu ESO eso1826.

Um fréttatilkynninguna

Fréttatilkynning nr.:eso1826is
Nafn:CK Vulpeculae
Tegund:Milky Way : Star : Type : Variable : Nova
Facility:Atacama Large Millimeter/submillimeter Array

Myndir

Radioactive molecules in the remains of a stellar collision
Radioactive molecules in the remains of a stellar collision
texti aðeins á ensku
Artist’s impression of stellar collision
Artist’s impression of stellar collision
texti aðeins á ensku
Artist's impression of radioactive molecules in CK Vulpeculae
Artist's impression of radioactive molecules in CK Vulpeculae
texti aðeins á ensku
The position of Nova Vul 1670 in the constellation of Vulpecula
The position of Nova Vul 1670 in the constellation of Vulpecula
texti aðeins á ensku
Wide-field view of the sky around Nova Vul 1670
Wide-field view of the sky around Nova Vul 1670
texti aðeins á ensku

Sjá einnig