eso1032no — Pressemelding

Stjerneeksplosjon i 3D

4 August 2010

Ved å bruke ESOs Very Large Telescope har astronomer kunnet lage den første tredimensjonale rekonstruksjon av det innerste materialet som ble kastet ut av en nylig eksplodert stjerne. Ifølge denne nye studien var den opprinnelige eksplosjonen ikke bare voldsom, den var også konsentrert i en spesiell retning. Dette er et tegn på at supernovaen må ha vært svært turbulent, noe de seneste datasimuleringer også har vist.

I motsetning til Sola, som vil dø forholdsvis rolig, vil massive stjerner mot slutten av sine korte liv eksplodere som supernovaer og blåse enorme mengder materiale ut i rommet. Supernova 1987A (SN 1987A) i vår relativt nære galaksenabo Store magellanske sky, har en helt spesiell plass blant eksploderende stjerner. Da den kom til syne i 1987 var det første gang på 383 år at man kunne observere en supernova med det blotte øye (eso8704). Fordi den ikke ligger seg så altfor langt unna, har den gitt astronomene muligheten til å studere eksplosjonen til en massive stjerne og dens ettervirkninger mye mer inngående enn noen gang før i historien. Det er derfor ingen overraskelse at få begivenheter i moderne astronomi har blitt møtt med større entusiasme blant forskerne enn nettopp denne supernovaeksplosjonen.

SN 1987A har vært en gullgruve for astrofysikerne (eso8711 og eso0708). Den ble opphav til en rekke nye oppdagelser, deriblant observasjonen av nøytrinoer fra den imploderende, innerste stjernekjernen som utløste eksplosjonen, påvisning av stjernen på gamle fotografiske plater før den eksploderte, tegn på en asymmetrisk eksplosjon, direkte observasjoner av radioaktive grunnstoffer produsert i eksplosjonen, observasjoner av støvdannelse i supernovaen, i tillegg til påvisningen av stjernemateriale omkring supernovaen og i dens interstellare nabolag (eso0708).

Nye observasjoner med et unikt instrument, kalt SINFONI [1], på ESOs Very Large Telescope (VLT) har gitt oss en enda dypere forståelse av denne fantastiske himmelbegivenheten. Astronomer har nå kunnet lage den første 3D-rekonstruksjonen av de sentrale delene av det eksploderende materialet.

Rekonstruksjonen viser at eksplosjonen var sterkere og raskere i visse retninger. Dette har gitt restene en uregelmessig form, der enkelte deler strekker seg lenger ut i rommet enn andre.

Det første materialet som ble blåst ut av eksplosjonen, hadde en hastighet på ufattelige 100 millioner kilometer i timen. Det er omtrent en tidel av lyshastigheten, eller rundt 100 000 ganger raskere enn et passasjerjetfly. Selv med denne halsbrekkende farten har det tatt 10 år å nå ut til en eldre ring av gass og støv, som ble støtt vekk fra stjernens atmosfærelag lenge før eksplosjonen. Bildene avslører også en annen bølge med materiale, som beveger seg ti ganger saktere. Denne varmes opp av radioaktive grunnstoffer dannet i eksplosjonen.

"Vi har bestemt hastighetsfordelingen til det innerste materialet som ble blåst ut av Supernova 1987A," sier forskningsartikkelens hovedforfatter, Karina Kjær. "Akkurat hvordan en supernova eksploderer, vet man ikke helt nøyaktig, men måten stjernen eksploderer på vil etterlate seg spor i dette innerste materialet. Vi kan se at materialet ikke ble kastet ut likt i alle retninger, men heller hadde en foretrukket retning. Dessuten, denne retningen er forskjellig fra det man hadde antatt ut fra på posisjonen til ringen."

En slik asymmetrisk oppførsel var forutsagt av noen av de seneste datamodelleringene av supernovaer. I simuleringene så man ustabiliteter over store områder av stjernen under eksplosjonen. De nye observasjonene er således de første som direkte bekreftelsen slike modeller.

SINFONI er verdens ledende instrumentet i sitt slag. Det var SINFONIs høye nøyaktighet som gjorde det mulig å komme fram til de nye resultatene. Et avansert adaptiv optikk-system motvirket den slørende effekten forårsaket av jordatmosfæren, mens en teknikk kalt "integral field"-spektroskopi lot astronomene studere flere deler av supernovaens kaotiske kjerne samtidig, noe som gjorde det mulig å konstruere et 3D-bilde.

"'Integral field'-spektroskopi er en spesiell teknikk der vi for hver piksel i bildet får informasjon om gassens natur og hastighet," sier Kjær. "Det betyr at vi i tillegg til et vanlig bilde også får informasjon om hastigheten langs synsretningen. Fordi vi vet hvor lang tid som er gått siden eksplosjonen, og fordi materialet beveger seg fritt utover i rommet, kan vi konvertere denne hastigheten til en avstand. Det gir oss til slutt et bilde av det innerste materialet som ble kastet ut i eksplosjonen, sett både rett 'forfra' og fra siden." 

Fotnoter

[1] Teamet anvendte SINFONI-instrumentet (Spectrograph for INtegral Field Observations in the Near Infrared) som er montert på ESOs Very Large Telescope (VLT). SINFONI er en nær-infrarød (1,1–2,45 µm) såkalt "integral field"-spektrograf med en egen adaptiv optikk-modul.

Mer informasjon

Denne studien presenteres i en forskningsartikkel i journalen Astronomy & Astrophysics ("The 3-D Structure of SN 1987A's inner Ejecta" av K. Kjær et al.).

Forskerteamet består av Karina Kjær (Queen's University Belfast, Storbritannia), Bruno Leibundgut og Jason Spyromilio (ESO), og Claes Fransson og Anders Jerkstrand (Stockholm University, Sverige).

ESO, European Southern Observatory, er den fremste mellomstatlige astronomiorganisasjonen i Europa og verdens mest produktive astronomiske observatorium. Organisasjonen er finansiert av 14 land: Belgia, Danmark, England, Finland, Frankrike, Italia, Nederland, Portugal, Spania, Sveits, Sverige, Tsjekkia, Tyskland og Østerrike. ESO har en ambisiøs dagsorden med fokus på design, bygging og drifting av effektive bakkebaserte observasjonsanlegg, der hovedmålet er å gjøre viktige vitenskapelige oppdagelser. ESO har 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 bygget Very Large Telescope, verdens mest avanserte astronomiske observatorium for synlig lys, og VISTA, verdens største kartleggingsteleskop. ESO er den europeiske partner i et revolusjonerende teleskop kalt ALMA, nåtidens største astronomiprosjekt. ESO planlegger for tiden et såkalt ekstremt stort optisk/nær-infrarødt teleskop som har fått betegnelsen E-ELT: European Extremely Large Telescope. Med en speildiameter på 42 meter vil dette bli det største "øye" i verden som skuler opp på himmelen.

Linker

Kontakter

Andreas O. Jaunsen
Oslo, Norge
Tlf.: +47 99 59 88 00
E-post: ajaunsen (at) astro.uio.no

Jan-Erik Ovaldsen
Oslo, Norge
E-post: j.e.ovaldsen (at) astro.uio.no

Karina Kjær
Queen’s University
Belfast, UK
Tlf.: +44 28 9028 8662
Mob.: +44 79 1608 0702
E-post: karina.kjaer@gmail.com

Bruno Leibundgut
ESO
Garching bei München, Germany
Tlf.: +49 89 3200 6295
E-post: bleibund@eso.org

Richard Hook
ESO, La Silla, Paranal, E-ELT and Survey telescopes Press Officer
Garching bei München, Germany
Tlf.: +49 89 3200 6655
E-post: rhook@eso.org

Dette er en oversettelse av ESOs pressemelding eso1032 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. Norske kontakter er astronomene Jan-Erik Ovaldsen og Andreas O. Jaunsen. Pressemeldingen er oversatt av JEO.

Om pressemeldingen

Pressemld. nr.:eso1032no
Facility:Very Large Telescope
Science data:2010A&A...517A..51K

Bilder

The material around SN 1987A (artist’s impression)
The material around SN 1987A (artist’s impression)
kun på engelsk

Videoer

The material around SN 1987A (artist’s impression)
The material around SN 1987A (artist’s impression)
kun på engelsk
Zoom on SN1987A
Zoom on SN1987A
kun på engelsk

Se også