Ómskoðun með ALMA leiðir í ljós ófædda risastjörnu
Sævar Helgi Bragason
10. júl. 2013
Fréttir
Nýjar mælingar ALMA hafa gefið stjörnufræðingum bestu myndina hingað til af risastjörnu myndast í dökku rykskýi
Nýjar mælingar Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) hafa gefið stjörnufræðingum bestu myndina hingað til af risastjörnu verða til í dökku rykskýi. Móðurkviður stjörnunnar er meira en 500 sinnum massameiri en sólin — sá stærsti sem fundist hefur í Vetrarbrautinni — og er enn að vaxa. Glorsoltin fósturstjarnan í skýinu hámar í sig efni sem þýtur til hennar. Búist er við að skýið muni geta af sér mjög skæra stjörnu sem verður allt að 100 sinnum massameiri en sólin.
Massamestu og björtustu stjörnurnar í Vetrarbrautinni myndast í köldum og dökkum skýjum en myndunarferlið er ekki aðeins sveipað ryki heldur dulúð [1]. Alþjóðlegur hópur stjörnufræðinga notaði ALMA til að framkvæma ómskoðun með örbylgjugeislum og fá þannig skýrari mynd af risastjörnu verða til í um 11.000 ljósára fjarlægð í skýi sem kallast Spitzer Dark Cloud (SDC) 335.597-0.292.
Tvær kenningar eru uppi um myndun massamestu stjarnanna. Önnur segir að móðurskýið klofni í nokkra litla kjarna sem síðan hrynja saman og mynda að lokum stjörnur. Hin kenningin er mun dramatískari: Skýið í heild sinni fellur saman og efni streymir inn að miðjunni þar sem ein eða fleiri massamiklar risastjörnur verða til. Hópur undir forystu Nicolas Peretto við CEA/AIM Paris-Saclay í Frakklandi og Cardiffháskóla í Bretlandi, áttaði sig á að ALMA hentaði fullkomlega til að skera úr um hvor skýringin væri rétt.
SDC 335.579-0.292 kom fyrst fram í mælingum Spitzer geimsjónauka NASA og Herschel geimsjónauka ESA sem áhugavert svæði dökkra og þéttra gas- og rykslæða. Stjörnufræðingarnir nýttu sér hins vegar einstök greinigæði ALMA til að skoða í smáatriðum ryk og gas á hreyfingu í dökka skýinu og fundu sannkallað skrímsli.
„Framúrskarandi mælingar ALMA gerðu okkur kleift að ná fyrstu nákvæmu myndunum af því sem á sér stað í skýinu,“ segir Peretto.„Við vildum sjá hvernig risastjörnur myndast og vaxa og við náðum svo sannarlega markmiðum okkar! Ein uppsprettan reyndist algjör risi — stærsti frumstjörnukjarninn sem við höfum séð í Vetrarbrautinni hingað til.“
Kjarninn — móðurkviður fósturstjörnunnar — er 500 sinnum massameiri en sólin okkar [2]. Mælingar ALMA sýna líka að mun meira efni streymir inn að kjarnanum og eykur massann enn frekar. Að lokum mun þetta efni falla saman og mynda stjörnu sem verður allt að 100 sinnum massameiri en sólin okkar — sárasjaldgæft fyrirbæri.
„Jafnvel þótt við vissum fyrirfram að þetta svæði væri ákjósanlegt fyrir massamikið stjörnumyndunarský, áttum við sannarlega ekki von á að finna svo massamikla fósturstjörnu í miðjunni,“ segir Peretto. „Talið er að þetta fyrirbæri muni mynda stjörnu sem verður allt að 100 sinnum massameiri en sólin okkar. Aðeins ein af hverjum tíu þúsund stjörnum í Vetrarbrautinni okkar verður svo massamikil.“
„Þessar stjörnur eru ekki aðeins sjaldgæfar heldur myndast þær hratt og eiga stutta æsku. Það er því mjög mikilvægt að finna svona massamikið fyrirbæri snemma í þróunarsögu þess,“ segir Gary Fuller við Manchesterháskóla í Bretlandi sem tók þátt í rannsókninni.
Annar meðlimur í rannsóknarhópnum, Ana Duarte Cabral við Laboratoire d'Astrophysique de Bordeaux í Frakklandi, undirstrikar að„mælingar ALMA leiða í ljós stórkostleg smáatriði í hreyfingu gas- og rykslæðanna og sýna að geysimikið magn af gasi streymir inn að þéttasta svæðinu í miðjunni.“. Þetta rennir styrkum stoðum undir þá kenningu að móðurskýið allt falli saman en klofni ekki.
Þessar athuganir voru með fyrstu vísindalegu mælingum ALMA og gerðar þegar einungis fjórðungur af loftnetunum öllum höfðu verið tekin í notkun. „Okkur tókst að gera þessar nákvæmu mælingar með aðeins hluta af endanlegri getu ALMA. ALMA mun án á nokkurs vafa bylta þekkingu okkar á myndun stjarna, leysa sum af þeim vandamálum sem við glímum við í dag og auðvitað vekja upp nýjar spurningar,“ segir Peretto að lokum.
Skýringar
[1] Stjörnufræðingar nota hugtakið „massamiklar stjörnur“ til að lýsa þeim stjörnum sem eru meira en tíu sinnum massameiri en sólin okkar. Hugtakið á við um massa stjörnunnar en ekki breidd hennar.
[2] Þetta stjörnumyndunarsvæði er að mynda margar stjörnur. Fimm hundruð sólmassa kjarninn er sá massamesti af mörgum.
Frekari upplýsingar
ALMA er samstarfsverkefni Evrópu, Norður Ameríku og Austur Asíu í samvinnu við Chile. Í Evrópu er verkefnið fjármagnað af ESO, í Norður Ameríku af National Science Foundation (NSF) í samstarfi við National Research Council of Canada (NRC) og National Science Council of Taiwan (NSC) og í Austur Asíu af National Insitutes of Natural Sciences (NINS) í Japan í samstarfi við Academia Sinica (AS) í Taívan. ESO sér um smíði og rekstur ALMA fyrir hönd Evrópu 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).
Skýrt er frá þessari rannsókn í greininni „Global collapse of molecular clouds as a formation mechanism for the most massive stars“ sem birtist í Astronomy & Astrophysics.
Í rannsóknarteyminu eru N. Peretto (CEA/AIM Paris Saclay í Frakklandi; University of Cardiff í Bretlandi), G. A. Fuller (University of Manchester í Bretlandi; Jodrell Bank Centre for Astrophysics og UK ALMA Regional Centre Node), A. Duarte-Cabral (LAB, OASU, Université de Bordeaux, CNRS í Frakklandi), A. Avison (University of Manchester í Bretlandi; UK ALMA Regional Centre node), P. Hennebelle (CEA/AIM Paris Saclay í Frakklandi), J. E. Pineda (University of Manchester í Bretlandi; UK ALMA Regional Centre node; ESO, Garching í Þýskalandi), Ph. André (CEA/AIM Paris Saclay í Frakklandi), S. Bontemps (LAB, OASU, Université de Bordeaux, CNRS í Frakklandi), F. Motte (CEA/AIM Paris Saclay í Frakklandi), N. Schneider (LAB, OASU, Université de Bordeaux, CNRS í Frakklandi) og S. Molinari (INAF í Róm á Ítalíu).
ESO er fremsta fjölþjóðlega stjörnustöð Evrópu og lang öflugasta stjörnustöð heims. Hún nýtur stuðnings 15 landa: Austurríkis, Belgíu, Brasilíu, Tékklands, Danmörku, Finnlands, Frakklands, Þýskalands, Ítalíu, Hollands, Portúgals, Spánar, Svíþjóðar, Sviss og Bretlands. 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 þátttakandi í ALMA, byltingarkenndum útvarpssjónauka og stærsta stjarnvísindaverkefni heims. ESO hyggur einnig á smíði 39 metra risasjónauka, European Extremely Large Telescope eða E-ELT sem verður „stærsta auga jarðar“.
Tenglar
Tengiliðir
Sævar Helgi Bragason
University of Iceland
Reykjavík, Iceland
Farsími: +354-896-1984
Tölvupóstur: [email protected]
Þetta er þýðing á fréttatilkynningu ESO eso1331.
Tengdar myndir
Mælingar Atacama Large Millimeter/submillimeter Array á dökka skýinu SDC 335.579-0.292 hafa veitt stjörnufræðingum bestu myndir sem náðst hafa hingað til af risastjörnu verða til í dökku rykskýi. Móðurkviður stjörnunnar er meira en 500 sinnum massameiri en sólin — sá stærsti sem fundist hefur í Vetrarbrautinni — og er enn að vaxa. Glorsoltin fósturstjarnan í skýinu hámar í sig efni sem þýtur til hennar. Búist er við að skýið muni geta af sér mjög skæra stjörnu sem verður allt að 100 sinnum massameiri en sólin. Myndin er sett saman úr gögnum ALMA og Spitzer geimsjónauka NASA. Mynd: ALMA (ESO/NRAJ/NRAO)/NASA/Spitzer/JPL-Caltech/GLIMPSE
Þessi samsetta mynd frá Spitzer geimsjónauka NASA og ALMA sýnir svæðið í kringum massamikla stjörnumyndunarskýið SDC 335.579-0.292. Ljósmynd Spitzers sýnir innrauðar bylgjulengdir (3,6; 4,5 og 8,0 míkrómetrar) en bylgjulengdirnar sem ALMA greinir eru í kringum þrjá millímetra. Guli bletturinn á miðri mynd ALMA er móðurkviður risastjörnunnar, 500 sinnum massameiri en sólin — sá stærsti sem fundist hefur í Vetrarbrautinni okkar. Fósturstjarnan innan í honum hámar í sig efni sem streymir í átt að henni. Búist er við að skýið muni geta af sér mjög skæra stjörnu sem verður allt að 100 sinnum massameiri en sólin. Mynd: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/NASA/JPL-Caltech/GLIMPSE
Ómskoðun með ALMA leiðir í ljós ófædda risastjörnu
Sævar Helgi Bragason 10. júl. 2013 Fréttir
Nýjar mælingar ALMA hafa gefið stjörnufræðingum bestu myndina hingað til af risastjörnu myndast í dökku rykskýi
Nýjar mælingar Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) hafa gefið stjörnufræðingum bestu myndina hingað til af risastjörnu verða til í dökku rykskýi. Móðurkviður stjörnunnar er meira en 500 sinnum massameiri en sólin — sá stærsti sem fundist hefur í Vetrarbrautinni — og er enn að vaxa. Glorsoltin fósturstjarnan í skýinu hámar í sig efni sem þýtur til hennar. Búist er við að skýið muni geta af sér mjög skæra stjörnu sem verður allt að 100 sinnum massameiri en sólin.
Massamestu og björtustu stjörnurnar í Vetrarbrautinni myndast í köldum og dökkum skýjum en myndunarferlið er ekki aðeins sveipað ryki heldur dulúð [1]. Alþjóðlegur hópur stjörnufræðinga notaði ALMA til að framkvæma ómskoðun með örbylgjugeislum og fá þannig skýrari mynd af risastjörnu verða til í um 11.000 ljósára fjarlægð í skýi sem kallast Spitzer Dark Cloud (SDC) 335.597-0.292.
Tvær kenningar eru uppi um myndun massamestu stjarnanna. Önnur segir að móðurskýið klofni í nokkra litla kjarna sem síðan hrynja saman og mynda að lokum stjörnur. Hin kenningin er mun dramatískari: Skýið í heild sinni fellur saman og efni streymir inn að miðjunni þar sem ein eða fleiri massamiklar risastjörnur verða til. Hópur undir forystu Nicolas Peretto við CEA/AIM Paris-Saclay í Frakklandi og Cardiffháskóla í Bretlandi, áttaði sig á að ALMA hentaði fullkomlega til að skera úr um hvor skýringin væri rétt.
SDC 335.579-0.292 kom fyrst fram í mælingum Spitzer geimsjónauka NASA og Herschel geimsjónauka ESA sem áhugavert svæði dökkra og þéttra gas- og rykslæða. Stjörnufræðingarnir nýttu sér hins vegar einstök greinigæði ALMA til að skoða í smáatriðum ryk og gas á hreyfingu í dökka skýinu og fundu sannkallað skrímsli.
„Framúrskarandi mælingar ALMA gerðu okkur kleift að ná fyrstu nákvæmu myndunum af því sem á sér stað í skýinu,“ segir Peretto.„Við vildum sjá hvernig risastjörnur myndast og vaxa og við náðum svo sannarlega markmiðum okkar! Ein uppsprettan reyndist algjör risi — stærsti frumstjörnukjarninn sem við höfum séð í Vetrarbrautinni hingað til.“
Kjarninn — móðurkviður fósturstjörnunnar — er 500 sinnum massameiri en sólin okkar [2]. Mælingar ALMA sýna líka að mun meira efni streymir inn að kjarnanum og eykur massann enn frekar. Að lokum mun þetta efni falla saman og mynda stjörnu sem verður allt að 100 sinnum massameiri en sólin okkar — sárasjaldgæft fyrirbæri.
„Jafnvel þótt við vissum fyrirfram að þetta svæði væri ákjósanlegt fyrir massamikið stjörnumyndunarský, áttum við sannarlega ekki von á að finna svo massamikla fósturstjörnu í miðjunni,“ segir Peretto. „Talið er að þetta fyrirbæri muni mynda stjörnu sem verður allt að 100 sinnum massameiri en sólin okkar. Aðeins ein af hverjum tíu þúsund stjörnum í Vetrarbrautinni okkar verður svo massamikil.“
„Þessar stjörnur eru ekki aðeins sjaldgæfar heldur myndast þær hratt og eiga stutta æsku. Það er því mjög mikilvægt að finna svona massamikið fyrirbæri snemma í þróunarsögu þess,“ segir Gary Fuller við Manchesterháskóla í Bretlandi sem tók þátt í rannsókninni.
Annar meðlimur í rannsóknarhópnum, Ana Duarte Cabral við Laboratoire d'Astrophysique de Bordeaux í Frakklandi, undirstrikar að„mælingar ALMA leiða í ljós stórkostleg smáatriði í hreyfingu gas- og rykslæðanna og sýna að geysimikið magn af gasi streymir inn að þéttasta svæðinu í miðjunni.“. Þetta rennir styrkum stoðum undir þá kenningu að móðurskýið allt falli saman en klofni ekki.
Þessar athuganir voru með fyrstu vísindalegu mælingum ALMA og gerðar þegar einungis fjórðungur af loftnetunum öllum höfðu verið tekin í notkun. „Okkur tókst að gera þessar nákvæmu mælingar með aðeins hluta af endanlegri getu ALMA. ALMA mun án á nokkurs vafa bylta þekkingu okkar á myndun stjarna, leysa sum af þeim vandamálum sem við glímum við í dag og auðvitað vekja upp nýjar spurningar,“ segir Peretto að lokum.
Skýringar
[1] Stjörnufræðingar nota hugtakið „massamiklar stjörnur“ til að lýsa þeim stjörnum sem eru meira en tíu sinnum massameiri en sólin okkar. Hugtakið á við um massa stjörnunnar en ekki breidd hennar.
[2] Þetta stjörnumyndunarsvæði er að mynda margar stjörnur. Fimm hundruð sólmassa kjarninn er sá massamesti af mörgum.
Frekari upplýsingar
ALMA er samstarfsverkefni Evrópu, Norður Ameríku og Austur Asíu í samvinnu við Chile. Í Evrópu er verkefnið fjármagnað af ESO, í Norður Ameríku af National Science Foundation (NSF) í samstarfi við National Research Council of Canada (NRC) og National Science Council of Taiwan (NSC) og í Austur Asíu af National Insitutes of Natural Sciences (NINS) í Japan í samstarfi við Academia Sinica (AS) í Taívan. ESO sér um smíði og rekstur ALMA fyrir hönd Evrópu 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).
Skýrt er frá þessari rannsókn í greininni „Global collapse of molecular clouds as a formation mechanism for the most massive stars“ sem birtist í Astronomy & Astrophysics.
Í rannsóknarteyminu eru N. Peretto (CEA/AIM Paris Saclay í Frakklandi; University of Cardiff í Bretlandi), G. A. Fuller (University of Manchester í Bretlandi; Jodrell Bank Centre for Astrophysics og UK ALMA Regional Centre Node), A. Duarte-Cabral (LAB, OASU, Université de Bordeaux, CNRS í Frakklandi), A. Avison (University of Manchester í Bretlandi; UK ALMA Regional Centre node), P. Hennebelle (CEA/AIM Paris Saclay í Frakklandi), J. E. Pineda (University of Manchester í Bretlandi; UK ALMA Regional Centre node; ESO, Garching í Þýskalandi), Ph. André (CEA/AIM Paris Saclay í Frakklandi), S. Bontemps (LAB, OASU, Université de Bordeaux, CNRS í Frakklandi), F. Motte (CEA/AIM Paris Saclay í Frakklandi), N. Schneider (LAB, OASU, Université de Bordeaux, CNRS í Frakklandi) og S. Molinari (INAF í Róm á Ítalíu).
ESO er fremsta fjölþjóðlega stjörnustöð Evrópu og lang öflugasta stjörnustöð heims. Hún nýtur stuðnings 15 landa: Austurríkis, Belgíu, Brasilíu, Tékklands, Danmörku, Finnlands, Frakklands, Þýskalands, Ítalíu, Hollands, Portúgals, Spánar, Svíþjóðar, Sviss og Bretlands. 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 þátttakandi í ALMA, byltingarkenndum útvarpssjónauka og stærsta stjarnvísindaverkefni heims. ESO hyggur einnig á smíði 39 metra risasjónauka, European Extremely Large Telescope eða E-ELT sem verður „stærsta auga jarðar“.
Tenglar
Tengiliðir
Sævar Helgi Bragason
Þetta er þýðing á fréttatilkynningu ESO eso1331.University of Iceland
Reykjavík, Iceland
Farsími: +354-896-1984
Tölvupóstur: [email protected]
Tengdar myndir