eso1505no — Pressemelding

Stjernepar dømt til undergang

Dobbeltstjerne vil smelte sammen og ende i supernova

9. februar 2015

Ved hjelp av ESOs Very Large Telescope og teleskoper på Kanariøyene har astronomer identifisert to overraskende massive stjerner i hjertet av den planetariske tåken Henize 2-428. Stjernene kretser rundt hverandre i stadig tettere baner, og når de omsider smelter sammen om ca. 700 millioner år, vil totalmassen være stor nok til å skape en enorm supernovaeksplosjon. Studien presenteres i nettutgaven av tidsskriftet Nature 9. februar 2015.

Et astronomteam ledet av M. Santander-García (Observatorio Astronómico Nacional, Alcalá de Henares, Spania; Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (CSIC), Madrid, Spania) har oppdaget en dobbeltstjerne bestående av to hvite dverger – meget små og ekstremt tette stjernerester – med en samlet masse på omkring 1,8 ganger Solas. Dette er det mest massive stjerneparet av denne typen som noensinne er funnet [1]. Når de to komponentene i framtiden kolliderer og smelter sammen, vil det skape en løpsk termonukleær eksplosjon, nærmere bestemt en supernova av type Ia [2].

Forskerne som oppdaget dette massive paret, hadde egentlig et helt annet mål med observasjonene sine. De ønsket å forstå hvorfor og hvordan enkelte stjerner produserer merkelige, asymmetriske tåker mot slutten av sine liv. Et av objektene i studien var en uvanlig planetarisk tåke kalt Henize 2-428.

"Da vi undersøkte stjernen i midten av denne snodige, skeive tåken med ESOs Very Large Telescope, ble det klart for oss at det ikke var snakk om en, men to stjerner," sier medforfatter av forskningsartikkelen, Henri Boffin fra ESO.

Dette faktum støtter teorien om at dobbeltstjerner er forklaringen på i alle fall noen av de snodige formene som enkelte planetariske tåker oppviser. Henize 2-428 hadde imidlertid flere overraskelser på lager:

"Videre observasjoner med teleskoper på Kanariøyene gjorde det mulig for oss å bestemme omløpsbanene til de to stjernene og utlede stjernenes masser og avstand fra hverandre. Disse resultatene gjorde oss enda mer opprømte," forteller Romano Corradi, medforfatter og forsker ved Instituto de Astrofísica de Canarias (Tenerife, IAC).

Astronomene kom nemlig fram til at hver av stjernene har litt mindre masse enn vår egen sol, og at de kretser rundt hverandre (eller rettere sagt rundt sitt felles massesenter) med en omløpstid på kun fire timer. De er nære hverandre nå, og avstanden vil sakte, men sikkert avta i takt med at stjernesystemet mister energi i form av gravitasjonsstråling – en effekt forutsagt av Einsteins generelle relativitetsteori. Om rundt 700 millioner år ventes disse kompakte stjernerestene å smelte sammen. Og det vil ikke skje uten dramatikk.

Etter kollisjonen får vi én hvit dverg som er så massiv at ingenting kan stoppe gravitasjonskreftene som presser materien sammen. En supernova er uunngåelig. "Fram til nå har det vært ren teori at supernovaer av type Ia kunne dannes ved sammensmelting av to hvite dverger," forklarer David Jones, medforfatter på artikkelen og ESO Fellow da dataene ble samlet inn. "De to stjernene i Henize 2-428 er imidlertid ekte vare!"

"Dette er et særdeles interessant og gåtefullt stjernesystem. Funnet er meget viktig for det videre studiet av supernovaer av type Ia. Slike supernovaer er mye brukt for å måle avstander i astronomien. Blant annet spilte de en helt avgjørende rolle da man oppdaget at universets utvidelse akselererer på grunn av mørk energi," avslutter Santander-García.

Fotnoter

[1] Chandrasekhar-grensen er den største masse en hvit dverg kan ha uten å kollapse under sin egen tyngdekraft. Verdien er rundt 1,4 ganger Solas masse.

[2] Supernovaer av type Ia inntreffer når en hvit dverg får tilført ekstra masse, enten ved at den trekker til seg materie fra en stjernekompanjong eller smelter sammen med en annen hvit dverg. Så snart massen overskrider Chandrasekhar-grensen, klarer ikke materien å stå imot de ekstreme gravitasjonskreftene. Den hvite dvergen kollapser, temperaturen øker og kjernereaksjonene løper løpsk og blåser alt i filler.

[3] Planetariske tåker har ikke noe med planeter å gjøre. Navnet oppstod på 1700-tallet fordi flere av dem kunne minne om planeter når de ble observert gjennom små teleskoper.

Mer informasjon

Denne studien presenteres i en forskningsartikkel i nettutgaven av journalen Nature 9. februar 2015: "The double-degenerate, super-Chandrasekhar nucleus of the planetary nebula Henize 2-428" av M. Santander-García et al.

Forskerteamet består av M. Santander-García (Observatorio Astronómico Nacional, Alcalá de Henares, Spania; Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (CSIC), Madrid, Spania), P. Rodríguez-Gil (Instituto de Astrofísica de Canarias, La Laguna, Tenerife, Spania [IAC]; Universidad de La Laguna, Tenerife, Spania), R. L. M. Corradi (IAC; Universidad de La Laguna), D. Jones (IAC; Universidad de La Laguna), B. Miszalski (South African Astronomical Observatory, Observatory, South Africa [SAAO]), H. M. J. Boffin (ESO, Santiago, Chile), M. M. Rubio-Díez (Centro de Astrobiología, CSIC-INTA, Torrejón de Ardoz, Spania) og M. M. Kotze (SAAO). 

ESO, European Southern Observatory, er den fremste mellomstatlige astronomiorganisasjonen i Europa og verdens desidert mest produktive astronomiske observatorium. Organisasjonen er finansiert av 16 land: Belgia, Brasil, Danmark, Finland, Frankrike, Italia, Nederland, Polen, Portugal, Spania, Storbritannia, Sveits, Sverige, Tsjekkia, Tyskland og Østerrike, samt vertsnasjonen Chile. ESOs ambisiøse virksomhet fokuserer på design, bygging og drifting av effektive bakkebaserte observasjonsanlegg for å muliggjøre banebrytende vitenskapelige oppdagelser. ESO spiller også en ledende rolle i å fremme og organisere samarbeid innenfor astronomisk forskning. ESO driver tre unike, verdensledende observatorier i Chile: La Silla, Paranal og Chajnantor. Ved Paranal har ESO oppført Very Large Telescope, verdens mest avanserte astronomiske observatorium for synlig lys, og to såkalte kartleggingsteleskoper. VISTA observerer i infrarødt og er verdens største kartleggingsteleskop, mens VLT Survey Telescope er det største teleskopet som er designet utelukkende for himmelkartlegginger i synlig lys. ESO er en viktig partner i ALMA, nåtidens største astronomiprosjekt. På Cerro Armazones, ikke langt fra Paranal, er ESO i ferd med å bygge European Extremely Large Telescope (E-ELT). Med en speildiameter på 39 meter vil dette bli det største "øye" i verden som skuler opp på himmelen.

Linker

• Forskningsartikkelen i Nature
• Bilder av Very Large Telescope (VLT)

Kontakter

Jan-Erik Ovaldsen
Oslo, Norge
E-post: eson-norway@eso.org

Andreas O. Jaunsen
Oslo, Norge
E-post: eson-norway@eso.org

Miguel Santander-García
Observatorio Astronómico Nacional
Alcalá de Henares, Spain
Tlf.: +34 670243627
E-post: m.santander@oan.es

Henri Boffin
ESO
Santiago, Chile
Tlf.: +49 89 3200 3126
E-post: hboffin@eso.org

Richard Hook
ESO education and Public Outreach Department
Garching bei München, Germany
Tlf.: +49 89 3200 6655
Mob.: +49 151 1537 3591
E-post: rhook@eso.org

ESO i sosiale medier

Dette er en oversettelse av ESOs pressemelding eso1505 i regi av ESON, et nettverk av personer i ESOs medlemsland (samt noen utenfor ESO, som Norge) som fungerer som lokale mediekontakter i forbindelse med pressemeldinger og andre nyheter fra ESO.