eso1147sv — Pressmeddelande (forskning)

VLT hittar den snabbast roterande stjärnan

5 december 2011

ESO:s jätteteleskop VLT har fått syn på den snabbast roterande stjärnan som hittills upptäckts. Denna tunga, unga stjärna ligger i vår granngalax Stora magellanska molnet, omkring 160 000 ljusår från jorden. Astronomer tror att den kan ha haft ett våldsamt förflutet. Den kan ha kastats ut ur ett dubbelstjärnesystem av sin exploderande följeslagare.

Ett internationellt astronomteam har använt ESO-teleskopet VLT (Very Large Telescope) vid Paranalobservatoriet i Chile för att kartlägga de tyngsta och ljusstarkaste stjärnorna i Tarantelnebulosan  (eso1117) i Stora magellanska molnet. Teamet upptäckte att en av denna stjärnplantskolas mest lysande medlemmar, en stjärna med beteckningen VFTS 102 [1],  roterar med en hastighet på mer än två miljoner kilometer i timmen. Detta är mer än tre hundra gånger snabbare än solen [2], och dessutom mycket nära den punkt då den skulle slitas sönder av centrifugalkrafter. VFTS 102 snurrar snabbare än någon annan stjärna som forskare känner till [3].

Astronomerna fann dessutom att stjärnan, som har en massa på ungefär 25 gånger solens och är ungefär ett hundra tusen gånger ljusstarkare, rör sig genom rymden med en annan hastighet än dess närmaste grannar [4].

- Det var stjärnans märkvärdiga rotationshastighet och dess ovanliga rörelse relativt stjärnorna omkring den som gjorde att vi undrade om den hade levt ett ovanligt liv. Vi var misstänksamma, förklarar Philip Dufton (Queen’s University Belfast, Nordirland), som är huvudförfattare till en artikel där forskningsresultaten presenteras.

Skillnaden i hastighet skulle kunna innebära att VFTS 102 är en så kallad utbrytarstjärna – en stjärna som har kastats ut från ett dubbelstjärnesystem efter att dess partner exploderat som en supernoga. Denna idé stöds av två andra ledtrådar i stjärnans närområde: en pulsar och dess tillhörande supernovarest [5].

Teamet har tagit fram ett förslag på bakgrundshistoria för denna mycket ovanliga stjärna. Den kan ha börjat sitt liv som en av medlemmarna i en dubbelstjärnepar. Om stjärnparet legat mycket nära varandra kan gas från dess kumpan ha strömmat över och under denna process skulle stjärnan ha börjat snurra allt snabbare. Detta skulle kunna förklara en del av det ovanliga med stjärnan – varför den snurrar så pass fort. Efter en kort livstid på ungefär tio miljoner år skulle sedan den tyngre partnern ha exploderat som en supernova. Det skulle då förklara det karaktäristiskt lysande gasmolnet i närheten som identifierats som en supernovarest. Explosionen skulle även ha lett till att stjärnan kastades iväg och därmed finns en förklaring till den tredje anomalin, skillnaden i hastighet mellan den och andra stjärnor i området. Slutligen skulle den tunga stjärnan under supernovaexplosionen ha kollapsat och lämnat kvar pulsaren som nu observerats. Därmed skulle gåtan vara löst.

Astronomerna kan nu inte vara säkra på att det var precis detta som hände med stjärnan, menar Philip Dufton.

- Det är ändå lockande att tro på denna historia därför att den förklarar var och en av de ovanliga egenskaperna som vi har sett. Den här stjärnan visar helt klart oväntade sidor av de tyngsta stjärnornas korta och dramatiska liv, avslutar han.

Noter

[1] Beteckningen VFTS102 har stjärnan efter namnet på kartläggningsprojeket i vilken den upptäcktes (VLT-FLAMES Tarantula Survey) som gjorts med instrumentet FLAMES (Fibre Large Array Multi Element Spectrograph) på ESO:s Very Large Telescope.

[2] Ett flygplan som färdades med denna hastighet skulle kunna göra ett varv runt jorden vid ekvatorn på ungefär en minut.

[3] Vissa stjärnor slutar sina liv som täta objekt, såsom pulsarer (se not [5]). De snurrar mycket snabbare än VFTS 102 gör. Sådana objekt är också mycket mindre och tätare och har inte som stjärnor gör kärnreaktioner som kraftkälla.

[4] VFTS 102 rör sig med en hastighet på cirka 228 kilometer per sekund. Det är omkring 40 kilometer per sekund långsammare än andra jämförbara stjärnor i närområdet.

[5] En pulsar är slutprodukt efter en supernova. Under explosionen störtar stjärnans kärna samman till en mycket liten volym och skapar en så kallad neutronstjärna som snurrar mycket fort och avger kraftiga jetstrålar. Sedda från jorden skapar dessa strålar en regelbunden ”puls” allt eftersom stjärnan snurrar runt sin axel. Supernovaresten som förknippas med pulsaren är ett karaktäristiskt moln av gas. Molnet blir bortblåst från stjärnan av chockvågen som uppstod då den kollapsade till en neutronstjärna.

Mer information

Forskningsresultaten presenteras i en artikel i tidskriften Astrophysical Journal Letters, “The VLT-FLAMES Tarantula Survey: The fastest rotating O-type star and shortest period LMC pulsar — remnants of a supernova disrupted binary?”, av Philip L. Dufton m. fl.

Teamet består av P.L. Dufton (Centrum för astrofysikforskning, Queen’s University Belfast (ARC/QUB), Storbritannien), P.R. Dunstall (ARC/QUB, Storbritannien), C.J. Evans (UK Astronomy Technology Centre, Royal Observatory Edinburgh (ROE), Storbritannien), I. Brott (Wiens universitet, Institutionen för astronomi, Österrike), M. Cantiello (Argelander Institut für Astronomie der Universität Bonn, Tyskland, Kavli Institute for Theoretical Physics, University of California, USA), A. de Koter (Astronomiska Institutet ‘Anton Pannekoek’, Amsterdams universitet, Nederländerna), S.E. de Mink (Space Telescope Science Institute, USA), M. Fraser (ARC/QUB, Storbritannien), V. Henault-Brunet (Scottish Universities Physics Alliance (SUPA), Institute for Astronomy, University of Edinburgh, ROE, Storbritannien), I.D. Howarth (Institutionen för fysik och astronomi, University College London, Storbritannien), N. Langer (Argelander Institut für Astronomie der Universität Bonn, Tyskland), D.J. Lennon (ESA, Space Telescope Science Institute, USA), N. Markova (Institute of Astronomy with NAO, Bulgaria), H. Sana (Astronomiska Institutet ‘Anton Pannekoek’, Amsterdams universitet, Nederländerna), W.D. Taylor (SUPA, Institute for Astronomy, University of Edinburgh, ROE, Storbritannien).

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 ett europeiskt extremt stort teleskop i 40-metersklass för synligt och infrarött ljus, E-ELT. Det kommer att bli ”världens största öga mot himlen”.

Länkar

Kontakter

Robert Cumming, kontaktperson för ESO:s utåtriktade verksamhet i Sverige
Onsala rymdobservatorium
Sverige
Tel: +46 31 7725500
Mobil: +46 704933114
E-post: robert.cumming@chalmers.se

Philip Dufton
Queen's University of Belfast
Belfast, UK
Tel: +44 028 9097 3552
E-post: P.Dufton@qub.ac.uk

Richard Hook
ESO, La Silla, Paranal, E-ELT & Survey Telescopes Press Officer
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6655
Mobil: +49 151 1537 3591
E-post: rhook@eso.org

Detta är den översatta versionen av ESO:s pressmeddelande eso1147, som tagits fram inom ramarna för ESON, ett nätverk av medarbetare i ESO:s medlemsländer som fungerar som lokala kontaktpersoner för media i samband med ESO:s pressmeddelanden och andra händelser. ESON:s kontaktperson i Sverige är Robert Cumming.

Om pressmeddelandet

Pressmeddelande nr:eso1147sv
Namn:Tarantula Nebula, VFTS 102
Facility:Very Large Telescope
Science data:2011ApJ...743L..22D

Bilder

VFTS 102: the fastest rotating star
VFTS 102: the fastest rotating star
text på engelska
Artist’s impression of the fastest rotating star (artist’s impression)
Artist’s impression of the fastest rotating star (artist’s impression)
text på engelska
VFTS 102: the fastest rotating massive star (unannotated)
VFTS 102: the fastest rotating massive star (unannotated)
text på engelska
Wide-field view of the sky around VFTS 102: the fastest rotating massive star
Wide-field view of the sky around VFTS 102: the fastest rotating massive star
text på engelska

Se även