eso2010is — Fréttatilkynning

Sjónauki ESO fangar dularfullt hvarf risastjörnu

30. júní 2020

Stjörnufræðingar sem notuðu Very Large Telescope (VLT) ESO hafa tekið því að óstöðug risastjarna í dvergvetrarbraut hefur horfið. Vísindamennirnir telja það gæti bent til þess að stjarnan hafi annað hvort skroppið saman og sé að hluta til hulin ryki eða að stjarnan hafi fallið saman og orðið að svartholi án þess að springa. „Sé raunin sú eru þetta fyrstu merki um ævilok risastjörnur af því taginu,“ sagði Andrew Allan doktorsnemi við Trinity College í Dublin á Írlandi og umsjónarmaður rannsóknarinnar.

Milli áranna 2001 og 2011 rannsökuðu nokkur teymi stjörnufræðinga dularfulla risastjörnu í Kinman dvergvetrarbrautinni. Bentu mælingar til þess að hún væri á lokastigum ævi sinnar. Andrew Allan og samstarfsfólk hans á Írlandi, í Chile og Bandaríkjunum vildu skýra hvernig mjög efnismiklar stjörnur enda ævina og því var þessi tiltekna stjarna tilvalið viðfangsefni. Þegar VLT sjónauka ESO var svo beint að vetrarbrautinni árið 2019 sást hvorki tangur né tetur af stjörnunni. „Stjarnan hafði horfið!“ sagði Allan sem var umsjónarmaður rannsóknarinnar en niðurstöðurnar voru birtar í dag í tímaritinu Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Kinman dvergvetrarbrautin er í um 75 milljón ljósára fjarlægð frá Jörðinni í stjörnumerkinu Vatnsberanum. Hún er of langt í burtu til þess að greina megi stakar stjörnur í henni en þó skilja sumar eftir sig ákveðin ummerki. Milli 2001 og 2011 sáust fingraför bjartrar blárrar breytistjörnu í ljósinu frá vetrarbrautinni sem var 2,5 milljón sinnum skærari en sólin okkar. Stjörnur af þeirri gerð eru óstöðugar og stöku sinnum koma fram í þeim sveiflur í litrófinu og birtu. Þrátt fyrir sveiflurnar skilja bjartar bláar breytistjörnur eftir sig merki sem stjörnufræðingar geta konið auga á. Þær voru hins vegar hvergi sjáanlegar í gögnunum sem hópurinn safnaði árið 2019 og veltu þau fyrir sér hvað hefði eiginlega orðið um stjörnuna. „Það væri mjög óvenjulegt ef slík risastjarna hefði horfið án þess að það leiddi til bjartrar sprengingar,“ sagði Allan.

Hópurinn beindi fyrst ESPRESSSO mælitækinu að stjörnunni í ágúst 2019 með öllum fjórum VLT sjónaukunum samtímis. Engin merki fundust um risastjörnuna sem áður höfðu verið augljós. Nokkrum mánuðum síðar beindu þau X shooter mælitækinu á VLT að vetrarbrautinni en fundu ekkert.

„Við gætum hafa orðið vitni að hvarfi einnar efnismestu stjörnu í nágrenni okkar í alheiminum,“ sagði Jose Groh, stjarneðlisfræðingur við Trinity College í Dublin sem var þátttakandi í rannsókninni. „Við hefðum aldrei gert þessa uppgötvun án átta metra sjónauka ESO, þeirra einstöku mælitækja sem hann býr yfir og þátttöku Írlands í ESO,“ en Írland varð aðildarríki ESO í september 2018.

Hópurinn skoðaði svo eldri gögn sem aflað var með X shooter og UVES mælitækjunum á VLT sjónaukanum í Atacamaeyðimörkinni í Chile, sem og frá öðrum sjónaukum. „Gagnasafn ESO gerði okkur kleift að finna og nota gögn sem aflað var árin 2003 og 2009 af sama fyrirbæri,“ sagði Andrea Mehner, stjörnufræðingur hjá ESO í Chile, sem tók þátt í rannsókninni. „Samanburðurinn á gögnum UVES litrófsritans frá árinu 2002 og þeim sem við öfluðum árið 2019 með ESPRESSO litrófsritanum var sérstaklega afhjúpandi, bæði frá stjarnfræðilegu og tækjalegu sjónarmiði.“

Gömlu gögnin bentu til þess að stjarnan í Kinman dvergvetrarbrautinni hafði gengið gegnum öfluga virknihrinu sem lauk líklega einhvern tímann eftir 2011. Bjartar bláar breytistjörnur sem þessi ganga gjarnan í gegnum virknihrinur yfir ævina sem veldur því að massatap stjarnanna eykst og birtan vex gríðarlega.

Mælingarnar og líkön benda einkum til tveggja mögulegra útskýringa á hvarfi stjörnunnar: Annars vegar gæti virknihrinan gæti hafa leitt til þess að bjarta bláa breytistjarnan hafi breyst í daufari stjörnu sem gæti líka verið hulin ryki og hins vegar gæti stjarnan hafa fallið saman í svarthol án þess að verða sprengistjarna. Það væri mjög sjaldgæfur atburður en þekkingar okkar í dag bendir til þess að flestallar efnismiklar risastjörnur endi ævina með hvelli.

Frekari rannsókna er þörf til að skera úr um örlög stjörnunnar. Árið 2026 verður Extremely Large Telescope (ELT) ESO tekinn í notkun sem verður fær um að greina stakar stjörnur í fjarlægum vetrarbrautum eins og Kinman dvergnum. Hann gæti því hjálpað til við að leysa dularfullt hvarf stjörnunnar.

Frekari upplýsingar

Greint var frá rannsókninni í greininni „The possible disappearance of a massive star in the low metallicity galaxy PHL 293B“ sem birtist í Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (sjá má greinina í tenglunum hér fyrir neðan).

Í rannsóknarteyminu eru Andrew Allan (School of Physics, Trinity College Dublin, Írlandi [TCD]), Jose J. Groh (TCD), Andrea Mehner (European Southern Observatory, Chile), Nathan Smith (Steward Observatory, University of Arizona, Bandaríkjunum [Steward Observatory]), Ioanna Boian (TCD), Eoin Farrell (TCD) og Jennifer E. Andrews (Steward Observatory).

ESO er fremsta fjölþjóðlega stjörnustöð Evrópu og lang öflugasta stjörnustöð heims. Hún nýtur stuðnings 16 landa: Austurríkis, Belgíu, Tékklands, Danmörku, Finnlands, Frakklands, Þýskalands, Ítalíu, Írlands, 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
Tölvupóstur: eson-iceland@eso.org

Andrew Allan
Trinity College Dublin
Dublin, Ireland
Sími: +353 872921396
Tölvupóstur: allana@tcd.ie

Jose H. Groh
Trinity College Dublin
Dublin, Ireland
Tölvupóstur: jose.groh@tcd.ie

Andrea Mehner
European Southern Observatory
Santiago, Chile
Tölvupóstur: amehner@eso.org

Bárbara Ferreira
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Sími: +49 89 3200 6670
Farsími: +49 151 241 664 00
Tölvupóstur: pio@eso.org

Connect with ESO on social media

Þetta er þýðing á fréttatilkynningu ESO eso2010.

Um fréttatilkynninguna

Fréttatilkynning nr.:eso2010is
Nafn:Kinman Dwarf galaxy
Tegund:Local Universe : Star : Type : Variable
Local Universe : Galaxy : Type : Irregular
Facility:Very Large Telescope
Instruments:ESPRESSO, UVES, X-shooter
Science data:2020MNRAS.496.1902A

Myndir

Artist’s impression of the disappearing star
Artist’s impression of the disappearing star
texti aðeins á ensku
Hubble image of the Kinman Dwarf galaxy
Hubble image of the Kinman Dwarf galaxy
texti aðeins á ensku
Location of the Kinman Dwarf galaxy in the constellation of Aquarius
Location of the Kinman Dwarf galaxy in the constellation of Aquarius
texti aðeins á ensku
Wide-field view of the region of the sky where the Kinman Dwarf galaxy  is located
Wide-field view of the region of the sky where the Kinman Dwarf galaxy is located
texti aðeins á ensku

Myndskeið

ESOcast 225 Light: ESO Telescope Captures Disappearance of Massive Star
ESOcast 225 Light: ESO Telescope Captures Disappearance of Massive Star
texti aðeins á ensku
Artist’s animation of the disappearing star
Artist’s animation of the disappearing star
texti aðeins á ensku
Zooming in to the Kinman Dwarf galaxy
Zooming in to the Kinman Dwarf galaxy
texti aðeins á ensku

Sjá einnig