Pressmeddelande

VLT upptäcker den största gula hyperjättestjärnan

Nya och gamla observationer avslöjar bisarr dubbelstjärna

12 mars 2014

ESO:s Very Large Telescope Interferometer har upptäckt den största kända gula stjärnan. Den är också en av de tio största stjärnorna som har upptäckts hittills. Hyperjätten, som har en diameter på mer än 1300 gånger solens, ingår också i ett dubbelstjärnesystem, där den andra stjärnan ligger så nära att de nuddar vid varandra. Observationer från de senaste sextio åren, där vissa gjorts av amatörastronomer, visar också att denna ovanliga och anmärkningsvärda himlakropp förändras fort. Troligen genomgår den nu en mycket kort livsfas.

Genom att använda ESO:s Very Large Telescope Interferometer (VLTI), kunde Olivier Chesneau (Observatoire de la Côte d’Azur, Nice, Frankrike) och hans internationella team konstatera att den gula hyperjättestjärnan HR 5171 A [1] är helt enorm – 1300 gånger solens diameter, vilket är mycket större än forskarna hade väntat sig [2]. I och med detta är det den största gula stjärnan som man känner till. Den kommer nu också att hamna på listan över de tio största stjärnorna som man känner till. Den är 50% större än den berömda röda jättestjärnan Betelgeuse, och omkring en miljon gånger så ljusstark som solen.

– De nya observationerna visade också att stjärnan har en tätt intilliggande dubbelstjärnepartner, något som var en riktig överraskning. De två stjärnorna ligger så nära varandra att de snuddar vid varandra. Hela systemet påminner om en gigantisk jordnöt, säger Chesneau

Astronomerna gjorde upptäckten med hjälp av en teknik som kallas interferometri. Det innebär att man kombinerar ljuset från flera teleskop, och kan uppnå detaljskärpa som skulle motsvara ett upp till 140 meter stort jätteteleskop. De nya resultaten fick teamet att noggrant gå igenom gamla observationer av stjärnan över de senaste drygt sextio åren för att undersöka hur den uppfört sig tidigare [3].

Gula hyperjättestjärnor är mycket ovanliga. Vi känner bara till omkring ett dussin sådana i vår egen galax, där den mest välkända är Rho Cassiopeiae. De är några av de största och ljusstarkaste stjärnorna som man känner till, och befinner sig i ett instabilt livsstadium då de förändras mycket snabbt. På grund av denna instabilitet kastar de också ut stora mängder materia som bildar en vidsträckt atmosfär runt stjärnan.

Trots det stora avståndet på nästan 12 000 ljusår från jorden kan den skarpögde nätt och jämnt se stjärnan med blotta ögat (dock inte från svenska breddgrader) [4]. HR 5171 A genomgår nu en snabb utveckling. Över de senaste 40 åren har den växt sig allt större och samtidigt blivit svalare. Bara några få stjärnor snappas upp i den här mycket korta fasen då de utvecklas snabbt och genomgår en drastisk temperaturförändring.

När man analyserat mätningar från andra observatorier av stjärnans varierande ljusstyrka har astronomerna kunnat bekräfta att himlakroppen är en så kallad förmörkelsebinär. Det är en dubbelstjärna där den mindre stjärnan passerar framför och bakom den större stjärnan i sin omloppsbana. I detta fall tar det 1300 dagar för kompanjonstjärnan att ta sig ett varv runt HR 5171 A. Den lilla stjärnan är bara aningen varmare än HR 5171 A:s yttemperatur på 5000 grader Celsius.

– Kompanjonstjärnan som vi har upptäckt spelar en viktig roll eftersom den kan påverka HR 5171 A:s öde. Till exempel skulle den kunna slita loss de yttre lagren av stjärnan och på så sätt förändra dess utveckling.

Den nya upptäckten visar varför det är viktigt att studera de här enorma och kortlivade gula hyperjättarna. Den kan dessutom hjälpa oss att förstå vad som avgör hur tunga stjärnor utvecklas med tiden.

Noter

[1] Stjärnan går även under beteckningarna V766 Cen, HD 119796 och HIP 67261.

[2] Alla andra objekt med jämförbar storlek verkar vara röda superjättar, som blir 1000-1500 gånger så stora som solens radie och har startmassor på högst 20-25 gånger solens massa. Man hade förväntat sig att gula superjättar skulle vara 400-700 gånger solens radie.

[3] Spektroskopimätningar har gjorts med instrumentet UCLES (University College London Echellespectrograf) på Anglo Australian-teleskopet, på South African Astronomical Observatory (SAAO), och med PUCHEROS från Pontificia Universidad de Chile (PUC). Koronagrafiska observationer med Near-Infrared Coronagraphic Imager (NICI) på Gemini South-teleskopet har också använts. Forskarna dessutom använt fotometriska mätningar i infrarött ljus från arkiven vid South African Astronomical Observatory som observerats under åren 1975-2013 samt andra mätningar mellan 1983 och 2002, däribland amatörobservationer. Författarna anser att amatörastronomen Sebastian Oteros observationer (2000-2013) stämmer “utmärkt” överens med professionella observationer, något som “visar på en hög kvalitet hos dessa amatörobservationer”.

[4] HR 5171 A har en visuell magnitud som varierar mellan 6,10 och 7,30. Den kan ses i stjärnbilden Kentauren.

Mer information

Den här forskningen presenterades i artikeln “The yellow hypergiant HR 5171 A: Resolving a massive interacting binary in the common envelope phase” av Chesneau m. fl. och publiceras i tidsskriften Astronomy & Astrophysics.

Teamet består av O. Chesneau (Laboratoire Lagrange, Univ. Nice Sophia-Antipolis, CNRS, Observatoire de la Côte d’Azur, Nice, Frankrike [Lagrange]), A. Meilland (Lagrange), E. Chapellier (Lagrange), F. Millour (Lagrange), A.M. Van Genderen (Leiden Observatory, Leiden, Nederländerna), Y. Nazé (Le Fonds de la Recherche Scientifique, Liège, Belgien), N. Smith (Steward Observatory, Tucson, USA), A. Spang (Lagrange), J.V. Smoker (ESO, Santiago, Chile), L. Dessart (Aix Marseille Université, CNRS, Laboratoire d’Astrophysique de Marseille, Marseille, Frankrike), S. Kanaan (Instituto de Física y Astronomía, Universidad de Valparaíso, Chile [IFA]), Ph. Bendjoya (Lagrange), M.W. Feast (South African Astronomical Observatory, South Africa [SAAO]), J.H. Groh (Geneva Observatory, Genève, Schweiz), A. Lobel (Royal Observatory of Belgium, Bryssel, Belgien), N. Nardetto (Lagrange), S. Otero (American Association of Variable Star Observers, Cambridge, MA, USA), R.D. Oudmaijer (School of Physics & Astronomy, University of Leeds, Storbritannien), A.G. Tekola (SAAO och Las Cumbres Observatory Global Telescope Network, Goleta, CA, USA), P.A. Whitelock (SAAO), C. Arcos (IFA), M. Curé (IFA) och L. Vanzi (Department of Electrical Engineering och Center of Astro Engineering, Pontificia Universidad Catolica de Chile, Santiago, Chile).

ESO, Europeiska sydobservatoriet, är Europas främsta samarbetsorgan för astronomisk forskning och världens mest produktiva astronomiska observatorium. Det stöds av 15 länder: Belgien, Brasilien, Danmark, Finland, Frankrike, Italien, Nederländerna, Portugal, Schweiz, Spanien, Storbritannien, Sverige, Tjeckien, Tyskland och Österrike. ESO:s ambitiösa verksamhet rör design, konstruktion och drift av avancerade markbaserade forskningsanläggningar som gör det möjligt för astronomer att göra banbrytande vetenskapliga upptäckter. ESO spelar dessutom en ledande roll i att främja och organisera samarbeten inom astronomisk forskning. ESO driver tre unika observationsplatser i Chile: La Silla, Paranal och Chajnantor. Vid Paranal finns Very Large Telescope, världens mest avancerade observatorium för synligt ljus, och två kartläggningsteleskop: VISTA, som observerar infrarött ljus och är världens största kartläggningsteleskop, samt VST, det största teleskopet som konstruerats för att kartlägga himlavalvet i synligt ljus. ESO bidrar dessutom till ALMA, ett revolutionerande astronomiskt teleskop och världens hittills största astronomiska projekt. ESO planerar för närvarande bygget av det europeiska extremt stora 39-metersteleskopet för synligt och infrarött ljus, E-ELT. Det kommer att bli ”världens största öga mot himlen”.

Länkar

• Forskningsartikeln (från ArXiV)
• Foton på VLTI
• Foton på instrumentet AMBER

Kontakter

Johan Lindberg
Chalmers tekniska Högskola
Göteborg, Sverige
Tel: 0317725546
Mobil: 0762091413
E-post: jolindbe@chalmers.se

Olivier Chesneau
Laboratoire Lagrange / Univ. Nice Sophia-Antipolis, CNRS - Observatoire de la Côte d’Azur
Nice, France
Tel: +33 (0)4 92 00 19 79
E-post: olivier.chesneau@oca.eu

Richard Hook
ESO, Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6655
Mobil: +49 151 1537 3591
E-post: rhook@eso.org

Connect with ESO on social media

Detta är den översatta versionen av ESO:s pressmeddelande eso1409 som har tagits fram inom ESON, ett nätverk av medarbetare i ESO:s medlemsländer. ESON-representanterna fungerar som lokala kontaktpersoner för media i samband med ESO:s pressmeddelanden och andra händelser. ESON:s kontaktperson i Sverige är Johan Warell.