eso2014is — Fréttatilkynning

Nýjar mælingar sýna þrjár stjörnur tæta í sundur sólkerfisskífu

3. september 2020

Hópur stjörnufræðinga hefur fundið fyrstu sannanirnar fyrir því, að hópur stjarna geti tætt í sundur gas- og rykskífur sem umlykja þær svo úr verði bognir og hallandi hringar. Þessi nýja rannsókn bendir til þess að reikistjörnur á borð við Tatooine í Stjörnustríði geti orðið til í hallandi rykhringum umhverfis stjörnur í fjölstirnakerfum. Niðurstöðurnar fengust úr mælingum með Very Large Telescope ESO (VLT) og Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA).

Sólkerfið okkar er merkilega flatt, þ.e. reikistjörnurnar eru allar í sama fleti. Slíku er ekki alltaf fyrir að fara þegar um er að ræða sólkerfisskífur í kringum fjölstirni, eins og það sem hér var rannsakað. Kerfið heitir GW Orionis og er í um 1300 ljósára fjarlægð frá Jörðinni í stjörnumerkinu Óríon. Í því eru þrjár stjörnur með afmyndaða og sundurtætta skífu í kring.

„Myndir okkar sýna sólkerfi í mótun þar sem rykskífan er ekki flöt heldur afmynduð og skartar hliðraðuðum hring sem hefur brotnað frá skífunni,“ sagði Stefan Kraus, prófessor í stjarneðlisfræði við Exeter-háskóla í Bretlandi sem hafði umsjón með rannsókninni. Niðurstöður hennar eru birtar í dag í tímaritinu Science. Hliðraði hringurinn er í innri hluta skífunnar, nálægt stjörnunum þremur.

Rannsóknin sýnir að innri hringurinn inniheldur 30 jarðmassa af ryki sem gæti vel dugað til að mynda reikistjörnur. „Reikistjarna sem myndast innan hliðraða hringsins verður á mjög hallandi sporbraut um stjörnuna. Við spáum því að í framtíðinni komi margar slíkar reikistjörnur í leitirnar, sér í lagi þegar Extremely Large Telescope ESO verður tekinn í notkun síðar á þessum áratug,“ sagði Alexander Kreplin stjörnufræðingur hjá Exeter-háskóla. Meira en helmingur stjarna á himninum hafa orðið til tvær eða fleiri saman. Því gæti verið að til sé fjöldinn allur af reikistjörnum á mjög hallandi og fjarlægum sporbrautum.

Stjörnufræðingarnir komust að þessari niðurstöðu eftir að hafa rannsakað GW Orionis í meira en ellefu ár. Í byrjun, árið 2008, notaði teymið AMBER og síðar GRAVITY mælitækin á VLT víxlmæli ESO í Chile sem sameina ljós frá mismunandi VLT sjónaukum, til að rannsaka hreyfingu stjarnanna þriggja í kerfinu og kortleggja sporbrautir þeirra. „Við komumst að því að stjörnurnar þrjár eru ekki í sama fleti, heldur eru brautir þeirra hliðraðar miðað við hver aðra og miðað við skífuna,“ sagði Alison Young hjá Exeter- og Leiceesterháskóla og meðlimur í teyminu.

Kerfið var llíka rannsakað með SPHERE mælitækinu á VLT sjónauka ESO og ALMA, sem ESO á aðild að, og staðfestu myndirnar frá þeim tilvist innri hringsins og að hann væri hliðraður. SPHERE mælitækið gerði stjörnufræðingunum líka kleift að sjá skuggann sem hringurinn varpar á skífuna. Það hjálpaði þeim að átta sig á þrívíðri lögun hringsins og skífunnar í heild sinni.

Í teyminu eru vísindamenn frá Bretlandi, Belgíu, Chile, Frakklandi og Bandaríkjunum. Þau unnu úr mælingunum með öflugum tölvulíkönum til að skilja hvað henti kerfið. Í fyrsta sinn gátu þau sýnt fram á tengsl hliðrunarinnar og fræðilegra líkana sem bentu til þess að þyngdarkraftur stjarnanna gæti sveigt og sundrað gas- og rykskífur sem þessar.

Líkönin sýndu að hliðrunin á sporbrautum stjarnanna þriggja gátu valdið því að skífan klofnaði í hringa, sem er einmitt það sem mælingarnar leiddu í ljós. Lögun innri hringsins kemur líka heim og saman við spár líkana um hversu mikið skífan ætti að sundrast.

Áhugavert er að annar hópur stjörnufræðingar, sem rannsakaði sama kerfi með ALMA, telur að fleira þurfi til að útskýra kerfið. „Við teljum að það þurfi reikistjörnu innan hringanna til að skýra hvers vegna skífan sundraðist,“ sagði Jiaqing Bi hjá Victoriaháskóla í Kanada sem hefði umsjón með annarri rannsókn á GW Orionis en niðurstöður hennar voru birtar í The Astrophysical Journal Letters í maí á þessu ári. Hópur hans fann þrjá rykhringi í mælingum ALMA en sá ysti hringurinn er sá stærsti sem fundist hefur í samskonar gas- og rykskífum.

Frekari rannsóknir með ELT sjónauka ESO og fleiri sjónaukum gætu hjálpað stjörnufræðingum að skilja eðli GW Orionis og leiða í ljós ungar reikistjörnur í mótun umhverfis stjörnurnar þrjár.

Frekari upplýsingar

Greint var frá rannsókninni í greininni „A triple star system with a misaligned and warped circumstellar disk shaped by disk tearing“ sem birtist í Science.

Í teyminu eru Stefan Kraus (University of Exeter, School of Physics & Astronomy, UK [Exeter]) Alexander Kreplin (Exeter), Alison K. Young (Exeter and School of Physics and Astronomy, University of Leicester, UK), Matthew R. Bate (Exeter), John D. Monnier (University of Michigan, USA [Michigan]), Tim J. Harries (Exeter), Henning Avenhaus (Max Planck Institute for Astronomy, Heidelberg, Germany), Jacques Kluska (Exeter and Instituut voor Sterrenkunde, KU Leuven, Belgium [KU Leuven]), Anna S. E. Laws (Exeter), Evan A. Rich (Michigan), Matthew Willson (Exeter and Georgia State University, USA), Alicia N. Aarnio (University of North Carolina Greensboro, USA), Fred C. Adams (Michigan), Sean M. Andrews (Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian, USA [CfA]), Narsireddy Anugu (Exeter, Michigan and Steward Observatory, University of Arizona, USA), Jaehan Bae (Michigan and Carnegie Institution for Science, Washington, USA), Theo ten Brummelaar (The CHARA Array of Georgia State University, California, USA), Nuria Calvet (Michigan), Michel Cure (Instituto de Fisica y Astronomia, Universidad de Valparaiso, Chile), Claire L. Davies (Exeter), Jacob Ennis (Michigan), Catherine Espaillat (Michigan and Boston University, USA), Tyler Gardner (Michigan), Lee Hartmann (Michigan), Sasha Hinkley (Exeter), Aaron Labdon (Exeter), Cyprien Lanthermann (KU Leuven), Jean-Baptiste LeBouquin (Michigan and Universite Grenoble Alpes, CNRS, IPAG, France), Gail H. Schaefer (CHARA), Benjamin R. Setterholm (Michigan), David Wilner (CfA), and Zhaohuan Zhu (University of Nevada, USA).

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“.

Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), alþjóðleg stjörnustöð, er samstarfsverkefni ESO, National Science Foundation (NSF) í Bandaríkjunum og National Institutes of Natural Sciences (NINS) í Japan, í samvinnu við Chile. ALMA er fjármögnuð af ESO fyrir hönd aðildarríkja þess, af NSF í samstarfi við National Research Council of Canada (NRC) og National Science Council of Taiwan (NSC) og NINS í samvinnu við Academia Sinica (AS) í Taívan og Korea Astronomy and Space Science Institute (KASI). ESO sér um smíði og rekstur ALMA fyrir hönd aðildarríkjanna en National Radio Astronomy Observatory (NRAO), sem lýtur stjórn Associated Universities, Inc. (AUI), fyrir hönd Norður Ameríku og National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ) fyrir hönd austur Asíu. Samþætt stjórnun á smíði, prófun og rekstri ALMA er í umsjá Joint ALMA Observatory (JAO).

Tenglar

Tengiliðir

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

Stefan Kraus
Associate Professor in Astrophysics, University of Exeter
Exeter, UK
Sími: +44 1392 724125
Tölvupóstur: S.Kraus@exeter.ac.uk

Alexander Kreplin
Postdoctoral Research Fellow, University of Exeter
Exeter, UK
Sími: +44 1392 725571
Tölvupóstur: A.Kreplin@exeter.ac.uk

Alison Young
Postdoctoral Research Associate, University of Leicester
Leicester, UK
Sími: +44 116 3736281
Tölvupóstur: alison.young@leicester.ac.uk

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 eso2014.

Um fréttatilkynninguna

Fréttatilkynning nr.:eso2014is
Nafn:GW Orionis
Tegund:Milky Way : Star : Grouping : Triple
Milky Way : Star : Circumstellar Material : Disk : Protoplanetary
Facility:Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, Very Large Telescope, Very Large Telescope Interferometer
Instruments:AMBER, GRAVITY, SPHERE
Science data:2020Sci...369.1233K

Myndir

The inner ring of GW Orionis: model and SPHERE observations
The inner ring of GW Orionis: model and SPHERE observations
texti aðeins á ensku
ALMA and SPHERE view of GW Orionis (side-by-side)
ALMA and SPHERE view of GW Orionis (side-by-side)
texti aðeins á ensku
ALMA and SPHERE view of GW Orionis (superimposed)
ALMA and SPHERE view of GW Orionis (superimposed)
texti aðeins á ensku
GW Orionis in the constellation of Orion
GW Orionis in the constellation of Orion
texti aðeins á ensku

Myndskeið

ESOcast 229 Light: Planet-forming Disc Torn Apart by its Three Central Stars
ESOcast 229 Light: Planet-forming Disc Torn Apart by its Three Central Stars
texti aðeins á ensku
Artistic animation of the warped and torn apart disc of GW Orionis
Artistic animation of the warped and torn apart disc of GW Orionis
texti aðeins á ensku
Artistic animation of the stellar movements in GW Orionis
Artistic animation of the stellar movements in GW Orionis
texti aðeins á ensku
How GW Orionis got its ring (computer simulation)
How GW Orionis got its ring (computer simulation)
texti aðeins á ensku

Sjá einnig