Reikistjarna úr annarri vetrarbraut uppgötvuð
Samruni vetrarbrauta færir stjörnufræðingum fjarreikistjörnu sem rekja má utan okkar eigin Vetrarbrautar
Sævar Helgi Bragason
18. nóv. 2010
Fréttir
Evrópskir stjarnvísindamenn hafa uppgötvað reikistjörnu á braut um stjörnu sem barst úr annarri vetrarbraut inn í Vetrarbrautina okkar.
Evrópskir stjarnvísindamenn hafa uppgötvað fjarreikistjörnu á braut um stjörnu sem barst úr annarri vetrarbraut inn í Vetrarbrautina okkar. Til þess notuðu þeir 2,2 metra MPG/ESO sjónaukann í stjörnustöð ESO í La Silla í Chile. Reikistjarnan er gasrisi, ekki ósvipaður Júpíter, en harla óvenjuleg því hún hringsólar um stjörnu sem nálgast endalok ævi sinnar. Stjarnan gæti verið í þann mund að gleypa reikistjörnuna. Uppgötvunin veitir því mögulega innsýn í örlög okkar eigin sólkerfis í fjarlægri framtíð.
Undanfarin 15 ár hafa stjarnvísindamenn uppgötvað nærri 500 reikistjörnur á braut um stjörnur í næsta nágrenni við sólina okkar en aldrei hefur nein fundist utan Vetrarbrautarinnar [1]. Nú hefur aftur á móti fundist reikistjarna sem er 25% massameiri en Júpíter [2] á braut um stjörnu í Vetrarbrautinni okkar sem á rætur að rekja úr annarri vetrarbraut. Stjarnan tilheyrir hópi stjarna, svonefndum Helmi straumi, sem upphaflega tilheyrðu dvergvetrarbraut sem Vetrarbrautin gleypti fyrir um sex til níu milljörðum ára. Niðurstöðurnar eru kynntar í tímaritinu Science Express í dag.
„Þetta er mjög spennandi uppgötvun“ segir Rainer Klement stjarneðlisfræðingur við Max-Planck-Institut für Astronomie (MPIA) í Þýskalandi. Hann sá um að velja þær stjörnur sem voru rannsakaðar. „Í fyrsta sinn höfum við fundið sólkerfi í straumi stjarna sem rekur uppruna sinn utan okkar Vetrarbrautar. Sökum mikillar fjarlægðar hefur enn ekki tekist að finna reikistjörnur í öðrum vetrarbrautum en samruni Vetrarbrautarinnar okkar við aðra minni, hefur fært okkur fjarreikistjörnu úr annarri vetrarbraut í heppilegri fjarlægð.“
Stjarnan heitir HIP 13044 og er í um 2.000 ljósára fjarlægð frá jörðinni. Hún tilheyrir stjörnumerkinu Ofninum sem er á suðurhveli himins og sést því ekki frá Íslandi. Reikistjarnan nefnist HIP 13044 b og fannst þegar stjörnufræðingar mældu hárfínt vagg móðurstjörnunnar sem orsakast af þyngdaráhrifum reikistjörnunnar á stjörnuna. Hópurinn gerði þessar nákvæmu mælingar með FEROS litrófsritanum [3] á 2,2 metra MPG/ESO sjónaukanum [4] í La Silla stjörnustöð ESO í Chile.
Til að auka enn á hróður reikistjörnunnar er hún ein fárra fjarreikistjarna sem vitað er til að hafi lifað af rauða risaskeiðið í þróun stjarna. Á þessu skeiði þandist móðurstjarnan út eftir að vetnisforðinn í kjarna hennar var uppurinn. Stjarnan hefur dregist saman aftur og brennir nú helíni í kjarna sínum. Hingað til hafa stjarnvísindamenn ekki leitað að fjarreikistjörnum í kringum þessa tegund stjarna, sem eru á láréttu grein Hertzsprung-Russell línuritsins.
„Uppgötvunin er hluti af rannsókn þar sem við leitum kerfisbundið að reikistjörnum á braut um stjörnur sem nálgast ævilok sín“ segir Johny Setiawan, einnig frá MPIA, sem hafði umsjón með rannsókninni. „Uppgötvunin er sérstaklega áhugaverð þegar fjarlæg framtíð okkar sólkerfis er höfð í huga því sólin okkar verður líka rauður risi eftir um fimm milljarða ára.“
HIP 13044 b er á spöröskjulaga braut nálægt móðurstjörnunni og kemst innan við eitt þvermál hennar þegar hún er næst stjörnunni. Þetta samsvarar 0,055 faldri fjarlægðinni milli jarðar og sólar (um 8 milljón km fjarlægð). Umferðartíminn (árið) er aðeins 16,2 dagar. Setiawan og samstarfsmenn hans telja að reikistjarnan hafi upphaflega verið fjær stjörnunni en smám saman færst innar þegar stjarnan var á risaskeiði sínu.
Aðrar nálægari reikistjörnur voru sennilega ekki svo heppnar. „Stjarnan snýst nokkuð hratt miðað við stjörnu sem liggur á láréttu grein HR-línuritsins“ segir Setiawan. „Ein möguleg skýring er sú að HIP 13044 hafi gleypt innri reikistjörnur á risaskeiðinu sem hafi síðan orðið til þess að stjarnan snerist hraðar.“
Þótt HIP 13044 b hafi enn ekki hlotið sömu örlög og innri reikistjörnurnar mun stjarnan þenjast út á ný á næstu stigum þróunar sinnar. Þá fer líklega eins fyrir HIP 13044 b og hinum. Hún er líkast til dauðadæmd. Þetta gæti verið í ætt við það sem koma skal í ytra sólkerfinu okkar, þegar sólin nálgast endalok ævi sinnar.
Þessi uppgötvun vekur upp áhugaverðar spurningar sem varða myndun risareikistjarna. Stjarnan sem reikistjarnan tilheyrir inniheldur mjög lítið af frumefnum þyngri en vetni og helíum – minna en nokkur önnur stjarna sem hefur að geyma reikistjörnur.„Þetta vekur upp spurningar viðtekna líkanið um myndun reikistjarna. Mikilvægt er að skýra hvernig stjarna sem inniheldur lítið sem ekkert af þungum frumefnum gat myndað reikistjörnur. Reikistjörnur á braut um sól eins og þessa hljóta að hafa myndast með öðrum hætti“ bætir Setiawan við.
Skýringar
[1] Stjörnufræðingar telja sig hafa greint fjarreikistjörnur utan vetrarbrautarinnar með örlinsuhrifum. Örlinsuhrif verða þegar reikistjarna gengur fyrir enn fjarlægari stjörnu sem leiðir til lítillegrar birtuaukningar fjarlægu stjörnunnar. Slíkir atburðir eru tilviljanakenndir. Ekki hefur tekist að staðfesta þessar uppgötvanir.
[2] Með Doppleraðferðinni (sjónstefnumælingum) geta stjörnufræðingar aðeins lagt mat á lágmarksmassa reikistjörnu því útreikningar á massanum velta líka á brautarhalla reikistjörnunnar miðað við sjónlínu en hann er óþekktur. Tölfræðilega séð er þessi lágmarksmassi hins vegar oft nálægt raunmassa reikistjörnunnar.
[3] FEROS stendur fyrir Fibre-fed Extended Range Optical Spectrograph.
[4] 2,2 metra sjónaukinn hefur verið í notkun á La Silla frá árinu 1984. ESO er með hann í ótímabundnu láni frá Max-Planck stofnuninni (Max Planck Gesellschaft eða MPG í Þýskalandi). ESO og MPG deila milli sín aðgangi að sjónaukanum en ESO sér um viðhald og rekstur hans.
Frekari upplýsingar
Skýrt er frá þessari rannsókn í greininni „A Giant Planet Around a Metal-poor Star of Extragalactic Origin“ eftir J. Setiawan et al. sem birtist í Science Express þann 18. nóvember 2010.
Í rannsóknahópnum eru J. Setiawan, R. J. Klemet, T. Henning, H.-W. Rix, og B. Rochau (Max-Planck-Institut für Astronomie, Heidelberg í Þýskalandi), J. Rodmann (European Space Agency, Noordwijk í Hollandi) og T. Schulze-Hartung (Max-Planck-Institut für Astronomie, Heidelberg í Þýskalandi).
ESO, European Southern Observatory, stjörnustöð Evrópulanda á suðurhveli, er fremsta fjölþjóðlega stjörnustöð Evrópu og ein öflugasta stjörnustöð heims. Hún nýtur stuðnings 14 landa: Austurríkis, Belgíu, Tékklands, Danmörku, Finnlands, Frakklands, Þýskalands, Ítalíu, Hollands, Portúgals, Spánar, Svíþjóðar, Sviss og Bretlands. Með því að reisa og reka öflugustu stjörnuathugunarstöðvar heims leggur ESO grunninn að mikilvægum uppgötvunum stjörnufræðinga. Í Chile rekur ESO 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 VISTA, stærsta kortlagningarsjónauka (survey telescope) veraldar. ESO er þátttakandi í ALMA, byltingarkenndum útvarpssjónauka og stærsta stjarnvísindaverkefni heims. ESO hyggur einnig á smíði 42 metra risasjónauka, European Extremely Large Telescope eða E-ELT sem verður „stærsta auga jarðar“.
Tengd myndskeið
Tengdar myndir
Stjarnan HIP 13044 (fyrir miðju)
Tengiliðir
Sævar Helgi Bragason
University of Iceland
Reykjavík, Iceland
Cell: +354-896-1984
Email: saevar[hjá]stjornuskodun.is
Johny Setiawan
Max-Planck-Institut für Astronomie
Heidelberg, Germany
Tel: + 49 6221 528 326
Email: setiawan[hjá]mpia.de
Douglas Pierce-Price
ESO Public Information Officer
Garching, Germany
Tel: +49 89 3200 6759
Email: dpiercep[hjá]eso.org
Þetta er þýðing á fréttatilkynningu ESO eso1045.
Reikistjarna úr annarri vetrarbraut uppgötvuð
Samruni vetrarbrauta færir stjörnufræðingum fjarreikistjörnu sem rekja má utan okkar eigin Vetrarbrautar
Sævar Helgi Bragason 18. nóv. 2010 Fréttir
Evrópskir stjarnvísindamenn hafa uppgötvað reikistjörnu á braut um stjörnu sem barst úr annarri vetrarbraut inn í Vetrarbrautina okkar.
Evrópskir stjarnvísindamenn hafa uppgötvað fjarreikistjörnu á braut um stjörnu sem barst úr annarri vetrarbraut inn í Vetrarbrautina okkar. Til þess notuðu þeir 2,2 metra MPG/ESO sjónaukann í stjörnustöð ESO í La Silla í Chile. Reikistjarnan er gasrisi, ekki ósvipaður Júpíter, en harla óvenjuleg því hún hringsólar um stjörnu sem nálgast endalok ævi sinnar. Stjarnan gæti verið í þann mund að gleypa reikistjörnuna. Uppgötvunin veitir því mögulega innsýn í örlög okkar eigin sólkerfis í fjarlægri framtíð.
Undanfarin 15 ár hafa stjarnvísindamenn uppgötvað nærri 500 reikistjörnur á braut um stjörnur í næsta nágrenni við sólina okkar en aldrei hefur nein fundist utan Vetrarbrautarinnar [1]. Nú hefur aftur á móti fundist reikistjarna sem er 25% massameiri en Júpíter [2] á braut um stjörnu í Vetrarbrautinni okkar sem á rætur að rekja úr annarri vetrarbraut. Stjarnan tilheyrir hópi stjarna, svonefndum Helmi straumi, sem upphaflega tilheyrðu dvergvetrarbraut sem Vetrarbrautin gleypti fyrir um sex til níu milljörðum ára. Niðurstöðurnar eru kynntar í tímaritinu Science Express í dag.
„Þetta er mjög spennandi uppgötvun“ segir Rainer Klement stjarneðlisfræðingur við Max-Planck-Institut für Astronomie (MPIA) í Þýskalandi. Hann sá um að velja þær stjörnur sem voru rannsakaðar. „Í fyrsta sinn höfum við fundið sólkerfi í straumi stjarna sem rekur uppruna sinn utan okkar Vetrarbrautar. Sökum mikillar fjarlægðar hefur enn ekki tekist að finna reikistjörnur í öðrum vetrarbrautum en samruni Vetrarbrautarinnar okkar við aðra minni, hefur fært okkur fjarreikistjörnu úr annarri vetrarbraut í heppilegri fjarlægð.“
Stjarnan heitir HIP 13044 og er í um 2.000 ljósára fjarlægð frá jörðinni. Hún tilheyrir stjörnumerkinu Ofninum sem er á suðurhveli himins og sést því ekki frá Íslandi. Reikistjarnan nefnist HIP 13044 b og fannst þegar stjörnufræðingar mældu hárfínt vagg móðurstjörnunnar sem orsakast af þyngdaráhrifum reikistjörnunnar á stjörnuna. Hópurinn gerði þessar nákvæmu mælingar með FEROS litrófsritanum [3] á 2,2 metra MPG/ESO sjónaukanum [4] í La Silla stjörnustöð ESO í Chile.
Til að auka enn á hróður reikistjörnunnar er hún ein fárra fjarreikistjarna sem vitað er til að hafi lifað af rauða risaskeiðið í þróun stjarna. Á þessu skeiði þandist móðurstjarnan út eftir að vetnisforðinn í kjarna hennar var uppurinn. Stjarnan hefur dregist saman aftur og brennir nú helíni í kjarna sínum. Hingað til hafa stjarnvísindamenn ekki leitað að fjarreikistjörnum í kringum þessa tegund stjarna, sem eru á láréttu grein Hertzsprung-Russell línuritsins.
„Uppgötvunin er hluti af rannsókn þar sem við leitum kerfisbundið að reikistjörnum á braut um stjörnur sem nálgast ævilok sín“ segir Johny Setiawan, einnig frá MPIA, sem hafði umsjón með rannsókninni. „Uppgötvunin er sérstaklega áhugaverð þegar fjarlæg framtíð okkar sólkerfis er höfð í huga því sólin okkar verður líka rauður risi eftir um fimm milljarða ára.“
HIP 13044 b er á spöröskjulaga braut nálægt móðurstjörnunni og kemst innan við eitt þvermál hennar þegar hún er næst stjörnunni. Þetta samsvarar 0,055 faldri fjarlægðinni milli jarðar og sólar (um 8 milljón km fjarlægð). Umferðartíminn (árið) er aðeins 16,2 dagar. Setiawan og samstarfsmenn hans telja að reikistjarnan hafi upphaflega verið fjær stjörnunni en smám saman færst innar þegar stjarnan var á risaskeiði sínu.
Aðrar nálægari reikistjörnur voru sennilega ekki svo heppnar. „Stjarnan snýst nokkuð hratt miðað við stjörnu sem liggur á láréttu grein HR-línuritsins“ segir Setiawan. „Ein möguleg skýring er sú að HIP 13044 hafi gleypt innri reikistjörnur á risaskeiðinu sem hafi síðan orðið til þess að stjarnan snerist hraðar.“
Þótt HIP 13044 b hafi enn ekki hlotið sömu örlög og innri reikistjörnurnar mun stjarnan þenjast út á ný á næstu stigum þróunar sinnar. Þá fer líklega eins fyrir HIP 13044 b og hinum. Hún er líkast til dauðadæmd. Þetta gæti verið í ætt við það sem koma skal í ytra sólkerfinu okkar, þegar sólin nálgast endalok ævi sinnar.
Þessi uppgötvun vekur upp áhugaverðar spurningar sem varða myndun risareikistjarna. Stjarnan sem reikistjarnan tilheyrir inniheldur mjög lítið af frumefnum þyngri en vetni og helíum – minna en nokkur önnur stjarna sem hefur að geyma reikistjörnur.„Þetta vekur upp spurningar viðtekna líkanið um myndun reikistjarna. Mikilvægt er að skýra hvernig stjarna sem inniheldur lítið sem ekkert af þungum frumefnum gat myndað reikistjörnur. Reikistjörnur á braut um sól eins og þessa hljóta að hafa myndast með öðrum hætti“ bætir Setiawan við.
Skýringar
[1] Stjörnufræðingar telja sig hafa greint fjarreikistjörnur utan vetrarbrautarinnar með örlinsuhrifum. Örlinsuhrif verða þegar reikistjarna gengur fyrir enn fjarlægari stjörnu sem leiðir til lítillegrar birtuaukningar fjarlægu stjörnunnar. Slíkir atburðir eru tilviljanakenndir. Ekki hefur tekist að staðfesta þessar uppgötvanir.
[2] Með Doppleraðferðinni (sjónstefnumælingum) geta stjörnufræðingar aðeins lagt mat á lágmarksmassa reikistjörnu því útreikningar á massanum velta líka á brautarhalla reikistjörnunnar miðað við sjónlínu en hann er óþekktur. Tölfræðilega séð er þessi lágmarksmassi hins vegar oft nálægt raunmassa reikistjörnunnar.
[3] FEROS stendur fyrir Fibre-fed Extended Range Optical Spectrograph.
[4] 2,2 metra sjónaukinn hefur verið í notkun á La Silla frá árinu 1984. ESO er með hann í ótímabundnu láni frá Max-Planck stofnuninni (Max Planck Gesellschaft eða MPG í Þýskalandi). ESO og MPG deila milli sín aðgangi að sjónaukanum en ESO sér um viðhald og rekstur hans.
Frekari upplýsingar
Skýrt er frá þessari rannsókn í greininni „A Giant Planet Around a Metal-poor Star of Extragalactic Origin“ eftir J. Setiawan et al. sem birtist í Science Express þann 18. nóvember 2010.
Í rannsóknahópnum eru J. Setiawan, R. J. Klemet, T. Henning, H.-W. Rix, og B. Rochau (Max-Planck-Institut für Astronomie, Heidelberg í Þýskalandi), J. Rodmann (European Space Agency, Noordwijk í Hollandi) og T. Schulze-Hartung (Max-Planck-Institut für Astronomie, Heidelberg í Þýskalandi).
ESO, European Southern Observatory, stjörnustöð Evrópulanda á suðurhveli, er fremsta fjölþjóðlega stjörnustöð Evrópu og ein öflugasta stjörnustöð heims. Hún nýtur stuðnings 14 landa: Austurríkis, Belgíu, Tékklands, Danmörku, Finnlands, Frakklands, Þýskalands, Ítalíu, Hollands, Portúgals, Spánar, Svíþjóðar, Sviss og Bretlands. Með því að reisa og reka öflugustu stjörnuathugunarstöðvar heims leggur ESO grunninn að mikilvægum uppgötvunum stjörnufræðinga. Í Chile rekur ESO 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 VISTA, stærsta kortlagningarsjónauka (survey telescope) veraldar. ESO er þátttakandi í ALMA, byltingarkenndum útvarpssjónauka og stærsta stjarnvísindaverkefni heims. ESO hyggur einnig á smíði 42 metra risasjónauka, European Extremely Large Telescope eða E-ELT sem verður „stærsta auga jarðar“.
Tengd myndskeið
Tengdar myndir
Tengt efni
Greinin
Myndir af MPG/ESO 2,2 metra sjónaukanum
Tengiliðir
Sævar Helgi Bragason
University of Iceland
Reykjavík, Iceland
Cell: +354-896-1984
Email: saevar[hjá]stjornuskodun.is
Johny Setiawan
Max-Planck-Institut für Astronomie
Heidelberg, Germany
Tel: + 49 6221 528 326
Email: setiawan[hjá]mpia.de
Douglas Pierce-Price
ESO Public Information Officer
Garching, Germany
Tel: +49 89 3200 6759
Email: dpiercep[hjá]eso.org
Þetta er þýðing á fréttatilkynningu ESO eso1045.