eso2010nb — Pressemelding

Et kosmisk mysterium: ESO-teleskop observerer forsvinningen av en massiv stjerne

30. juni 2020

Ved hjelp av European Southern Observatorys Very Large Telescope (VLT) har astronomer oppdaget fraværet av en ustabil massiv stjerne i en dverggalakse. Forskere tror dette kan indikere at stjernen ble mindre lys og delvis tilslørt av støv. En alternativ forklaring er at stjernen kollapset til et sort hull uten å produsere en supernova. «Hvis det er sant», sier teamleder og doktorgradsstipendiat Andrew Allan fra Trinity College Dublin i Irland, «ville dette være den første direkte påvisningen av at en slik monsterstjerne avslutter livet på denne måten.»

Mellom 2001 og 2011 har forskjellige team av astronomer studert den mystiske massive stjernen, som ligger i Kinman Dwarf-galaksen. Observasjonene deres indikerte at den var i et sent stadium av dens utvikling. Allan og hans samarbeidspartnere i Irland, Chile og USA ønsket å finne ut mer om hvordan veldig massive stjerner avslutter livet, og objektet i Kinman Dwarf virket som det perfekte målet. Men da de pekte ESOs VLT mot den fjerne galaksen i 2019, kunne de ikke lenger finne tegn til stjernen. «I stedet ble vi overrasket over å finne ut at stjernen hadde forsvunnet!» sier Allan, som ledet en studie av stjernen publisert i dag i Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Kinman Dwarf-galaksen ligger rundt 75 millioner lysår unna i stjernebildet Vannmannen. Det for langt unna til at astronomer kan se dens individuelle stjerner, men de kan oppdage signaturene til noen av dem. Fra 2001 til 2011 viste lyset fra galaksen konsekvent bevis på at den huset en lysende blå variabelstjerne som var 2,5 millioner ganger lysere enn sola. Stjerner av denne typen er ustabile, og viser sporadiske dramatiske endringer i deres spektra og lysstyrke. Selv med disse endringene, etterlater lysende blå variabelstjerner spesifikke signaturer som forskere kan identifisere, men de var fraværende fra dataene teamet samlet inn i 2019. Det fikk dem til å lure på hva som hadde skjedd med stjernen. «Det ville være svært uvanlig at en så massiv stjerne forsvinner uten å produsere en lyssterk supernovaeksplosjon», sier Allan.

Gruppen vendte først ESPRESSO-instrumentet mot stjernen i august 2019, og brukte VLTs fire 8-meter store teleskoper samtidig. Men de klarte ikke å finne tegnene som tidligere pekte på tilstedeværelsen av den lysende stjernen. Noen måneder senere prøvde gruppen X-shooter-instrumentet, også på ESOs VLT, og fant igjen ingen spor etter stjernen.

«Vi har kanskje oppdaget at en av de mest massive stjernene i det lokale universet har tatt kvelden på en rolig måte», sier teammedlem Jose Groh, også fra Trinity College Dublin. «Vår oppdagelse ville ikke blitt gjort uten å bruke de kraftige ESO-teleskopene på 8 meter, deres unike instrumentering og raske tilgang til disse mulighetene etter den nylige avtalen fra Irland om å bli medlem av ESO». Irland ble et ESO-medlemsland i september 2018.

Teamet henvendte seg deretter til eldre data samlet inn ved hjelp av X-shooter- og UVES-instrumentet på ESOs VLT, som ligger i den chilenske Atacama-ørkenen, og teleskoper andre steder. «ESO Science Archive Facility gjorde det mulig for oss å finne og bruke data om det samme objektet som ble samlet inn i 2002 og 2009», sier Andrea Mehner, en astronom ved ESO i Chile som deltok i studien. «Sammenligningen av de høyoppløste UVES-spektrene i 2002 med observasjonene våre gjort i 2019 med ESOs nyeste høyoppløselige spektrograf ESPRESSO var spesielt avslørende, både fra et astronomisk og et instrumenteringssynspunkt.» 

De gamle dataene indikerte at stjernen i Kinman Dwarf kunne ha vært i en sterk utbruddsperiode som sannsynligvis tok slutt en gang etter 2011. Lysende blå variabelstjerner som denne opplever gjerne gigantiske utbrudd i løpet av livet, noe som får stjernens massetap og lysstyrken til å øke dramatisk.

Basert på observasjoner og modeller har astronomene foreslått to forklaringer på stjernens forsvinning og mangel på en supernova, relatert til dette mulige utbruddet. Utbruddet kan ha resultert i at den lysende blå variabelen ble omdannet til en mindre lysende stjerne, som også delvis kan være skjult av støv. Alternativt sier teamet at stjernen kan ha kollapset til et sort hull, uten å produsere en supernovaeksplosjon. Dette ville være en sjelden hendelse: vår nåværende forståelse av hvordan massive stjerner dør peker på at de fleste av dem slutter livet i en supernova.

Videre studier er nødvendige for å bekrefte hvilken skjebne denne stjernen møtte. ESOs Extremely Large Telescope (ELT), som er planlagt å starte driften i 2025, vil være i stand til å oppløse stjerner i fjerne galakser som Kinman Dwarf, og bidra til å løse kosmiske mysterier som dette.

Mer informasjon

Denne studien ble presentert i den vitenskapelige artikkelen «The possible disappearance of a massive star in the low metallicity galaxy PHL 293B» som vil publiseres i tidsskriftet Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (en kopi av artikkelen er tilgjengelig i lenkeseksjonen lenger ned).

Teamet bestod av Andrew Allan (School of Physics, Trinity College Dublin, Irland [TCD]), Jose J. Groh (TCD), Andrea Mehner (European Southern Observatory, Chile), Nathan Smith (Steward Observatory, University of Arizona, USA [Steward Observatory]), Ioanna Boian (TCD), Eoin Farrell (TCD), Jennifer E. Andrews (Steward Observatory).

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, Danmark, Finland, Frankrike, Irland, Italia, Nederland, Polen, Portugal, Spania, Storbritannia, Sveits, Sverige, Tsjekkia, Tyskland og Østerrike, samt vertsnasjonen Chile og med Australia som en strategisk partner. 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 og det verdensledende Very Large Telescope Interferometer, samt de to kartleggingsteleskopene VISTA som observerer i infrarødt og VLT Survey Telescope som observerer i synlig lys. ESO er også en viktig partner i to fasiliteter ved Chajnantor, APEX og ALMA, som er nåtidens største astronomiprosjekt. På Cerro Armazones, ikke langt fra Paranal, er ESO i ferd med å bygge Extremely Large Telescope (ELT). Med en speildiameter på 39 meter vil dette bli det største «øye» i verden som ser opp på himmelen.

Linker

Kontakter

Maria Hammerstrøm (oversetter & norsk pressekontakt)
Universitetet i Oslo
Oslo, Norge
E-post: eson-norway@eso.org

Andrew Allan
Trinity College Dublin
Dublin, Ireland
Tlf.: +353 872921396
E-post: allana@tcd.ie

Jose H. Groh
Trinity College Dublin
Dublin, Ireland
E-post: jose.groh@tcd.ie

Andrea Mehner
European Southern Observatory
Santiago, Chile
E-post: amehner@eso.org

Bárbara Ferreira
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tlf.: +49 89 3200 6670
Mob.: +49 151 241 664 00
E-post: pio@eso.org

ESO i sosiale medier

Dette er en oversettelse av ESOs pressemelding eso2010 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.

Om pressemeldingen

Pressemld. nr.:eso2010nb
Navn:Kinman Dwarf galaxy
Type:Local Universe : Star : Type : Variable
Local Universe : Galaxy : Type : Irregular
Facility:Very Large Telescope
Instruments:ESPRESSO, UVES, X-shooter

Bilder

Illustrasjon av den forsvinnende stjernen
Illustrasjon av den forsvinnende stjernen
Hubble-bilde av Kinman Dwarf-galaksen
Hubble-bilde av Kinman Dwarf-galaksen
Posisjonen til Kinman Dwarf-galaksen i stjernebildet Vannmannen
Posisjonen til Kinman Dwarf-galaksen i stjernebildet Vannmannen
Regionen av himmelen hvor Kinman Dwarf-galaksen ligger
Regionen av himmelen hvor Kinman Dwarf-galaksen ligger

Videoer

ESOcast 225 Light: ESO-teleskop observerer forsvinningen av en massiv stjerne
ESOcast 225 Light: ESO-teleskop observerer forsvinningen av en massiv stjerne
Animasjonen av den forsvinnende stjernen
Animasjonen av den forsvinnende stjernen
Zoom inn på Kinman Dwarf-galaksen
Zoom inn på Kinman Dwarf-galaksen

Se også