Kids

eso1331no — Pressemelding

Fosterundersøkelse med ALMA avdekker gryende monsterstjerne

10 July 2013

Nye observasjoner med Atacama Large Millimeter/submillimeter array (ALMA) har avdekt en monsterstjerner som er i ferd med å dannes inni en mørk sky. Det er funnet en stjernelivmor med over 500 ganger Solas masse – den største man har sett i Melkeveien noensinne – og den vokser faktisk fortsatt. Observasjonene viser også at stjernefosteret inni skyen forsyner seg grådig av materiale som faller innover. Skyen ventes å produsere en svært lyssterk stjerne opptil 100 ganger mer massiv enn Sola.

De aller mest massive og lyssterke stjernene i galaksen vår blir til i kalde og mørke kosmiske skyer. Men hvordan prosessen forløper er ikke bare innhyllet i støv, men også i et mysterium [1]. Et internasjonalt astronomteam har nå brukt ALMA til å gjennomføre fosterdiagnostikk med mikrobølger for å se nærmere på dannelsen av en monsterstjerne i en sky kalt Spitzer Dark Cloud (SDC) 335.579-0.292, omkring 11 000 lysår fra Jorda.

Det finnes to teorier for hvordan de aller mest massive stjerner blir til. Den ene sier at den mørke moderskyen fragmenterer, slik at det dannes en rekke mindre kjerner, som hver og en kollapser og etter hvert utvikler stjerner. I den andre og mer dramatiske teorien ser man for seg at hele skyen begynner å trekke seg sammen, og at materialet som hurtig farer inn mot skyens sentrum, gir opphav til en eller flere gigantstjerner der. Et forskerteam ledet av Nicolas Peretto (CEA/AIM Paris Saclay i Frankrike og University of Cardiff i Storbritannia) innså at ALMA var det perfekte verktøy for å undersøke hva som egentlig foregår når tungvektsstjerner fødes.

SDC335.579-0.292 ble funnet med NASAs Spitzer Space Telescope og ESAs Herschel Space Observatory, begge infrarøde romteleskoper. Skyen er et dramatisk himmelområde med mørke og tette trådlignende strukturer av gass og støv. Teamet har nå utnyttet ALMAs unike følsomhet for å undersøke i detalj hvor mye støv det finnes der og hvordan gassen beveger seg inni den mørke skyen. Forskerne fikk seg en enorm overraskelse, bokstavelig talt, da de analyserte dataene.

"De forbløffende ALMA-observasjonene gjorde at vi for første gang kunne se hva som skjer inni denne skyen," sier Peretto. "Vi ønsket å undersøke hvordan monsterstjerner dannes og vokser, og vi har sannelig nådd målet! Et av objektene vi fant, er en sann kjempe – den største protostellare kjerne som noensinne er oppdaget i Melkeveigalaksen vår."

Inni denne kjernen – eller det vi kan kalle livmoren til stjernefosteret – virvler enorme mengder gass og støv rundt. Den samlede masse er over 500 ganger større enn Solas [2]. ALMA-observasjonene viser dessuten at enda mer materiale beveger seg innover mot kjernen, noe som vil øke massen enda mer. Materialet vil omsider kollapse og danne en ung stjerne med opptil 100 ganger massen til vår egen sol – et meget sjeldent beist.

"Selv om vi visste at regionen kunne huse virkelig massive stjerner, forventet vi ikke å finne et så svært stjernefoster midt i den," forteller Peretto. "Vi tror objektet etter hvert vil ende opp som en nyfødt stjerne opptil 100 ganger mer massiv enn Sola. Statistisk sett blir kun én av 10 000 stjerner i Melkeveien så massive!"

"Foruten å være sjeldne, har slike stjerner en ekstremt rask fødsel og en kortvarig barndom. Å finne en så massiv stjerne så tidlig i sin utvikling er derfor et spektakulært resultat," tilføyer teammedlem Gary Fuller (University of Manchester i Storbritannia).

En av de andre forskerne i teamet, Ana Duarte Cabral (Laboratoire d'Astrophysique de Bordeaux i Frankrike), forklarer at dataene gir sterk støtte til teorien om at hele skyen kollapser når massive stjerner dannes. "ALMA-observasjonene avslører bevegelsene til det trådlignende nettverket av støv og gass i dette området. De viser tydelig at enorme mengder gass farer inn mot en kompakt region i midten," sier hun. De nye dataene passer dermed dårlig med fragmenteringsteorien.

ALMA-observasjonene i denne studien ble foretatt i den innledende runden med vitenskapelige observasjoner – det astronomene kaller "Early Science"-fasen. På det tidspunktet var bare en fjerdedel av teleskopets 66 antenner i bruk. "Vi klarte å gjøre disse svært detaljerte observasjonene selv om vi bare hadde en brøkdel av ALMAs fulle potensial til rådighet. ALMA vil definitivt revolusjonere vår kunnskap om stjernedannelse og løse mange av dagens spørsmål – og sikkert også gi opphav til nye," avslutter Peretto.

Fotnoter

[1] Når astronomer snakker om "massive stjerner", mener de stjerner med omtrent ti ganger Solas masse eller mer. Uttrykket gjelder stjernens masse, ikke størrelse.

[2] Den stjernedannende skyen SDC335.579-0.292 er i ferd med å føde mange stjerner. Den nyoppdagede kjernen på 500 solmasser er den aller mest massive. Merk at langt fra alt materialet vil inngå i den endelige, nyfødte stjernen.

Mer informasjon

Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) er et internasjonalt samarbeid mellom Europa, Nord-Amerika og Øst-Asia, i samarbeid med Chile. ALMA er i Europa finansiert av ESO, i Nord-Amerika av det amerikanske National Science Foundation (NSF) i samarbeid med National Research Council (NRC) i Canada og National Science Council (NSC) i Taiwan. I Øst-Asia er ALMA finansiert av National Institutes of Natural Sciences (NINS) i Japan i samarbeid med Academia Sinica (AS) i Taiwan. Byggingen og driften av ALMA ledes i Europa av ESO, i Nord-Amerika av National Radio Astronomy Observatory (NRAO), som styres av Associated Universities Inc. (AUI), og i Øst-Asia av National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ). Joint ALMA Observatory (JAO) står for den overordnede ledelse og administrasjon av byggefasen, oppstart og drift av ALMA.

Denne studien presenteres i en kommende forskningsartikkel i journalen Astronomy & Astrophysics: "Global collapse of molecular clouds as a formation mechanism for the most massive stars".

Forskerteamet består av N. Peretto (CEA/AIM Paris Saclay, Frankrike; University of Cardiff, Storbritannia), G. A. Fuller (University of Manchester, Storbritannia; Jodrell Bank Centre for Astrophysics og UK ALMA Regional Centre Node), A. Duarte-Cabral (LAB, OASU, Université de Bordeaux, CNRS, Frankrike), A. Avison (University of Manchester, Storbritannia; UK ALMA Regional Centre node), P. Hennebelle (CEA/AIM Paris Saclay, Frankrike), J. E. Pineda (University of Manchester, Storbritannia; UK ALMA Regional Centre node; ESO, Garching, Tyskland), Ph. André (CEA/AIM Paris Saclay, Frankrike), S. Bontemps (LAB, OASU, Université de Bordeaux, CNRS, Frankrike), F. Motte (CEA/AIM Paris Saclay, Frankrike), N. Schneider (LAB, OASU, Université de Bordeaux, CNRS, Frankrike) og S. Molinari (INAF, Rome, Italia).

ESO, European Southern Observatory, er den fremste mellomstatlige astronomiorganisasjonen i Europa og verdens desidert mest produktive astronomiske observatorium. Organisasjonen er finansiert av 15 land: Belgia, Brasil, Danmark, Finland, Frankrike, Italia, Nederland, Portugal, Spania, Storbritannia, Sveits, Sverige, Tsjekkia, Tyskland og Østerrike. ESOs ambisiøse virksomhet fokuserer på design, bygging og drifting av effektive bakkebaserte observasjonsanlegg for å muliggjøre banebrytende vitenskapelige oppdagelser. ESO spiller 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 driver ESO Very Large Telescope, verdens mest avanserte astronomiske observatorium for synlig lys, og to såkalte kartleggingsteleskop. VISTA observerer i infrarødt og er verdens største kartleggingsteleskop, mens VLT Survey Telescope er det største teleskopet som er designet utelukkende for himmelkartlegginger i synlig lys. ESO er den europeiske partner i et revolusjonerende teleskop kalt ALMA, nåtidens største astronomiprosjekt. ESO planlegger for tiden et ekstremt stort optisk/nær-infrarødt teleskop som har fått betegnelsen E-ELT: European Extremely Large Telescope. Med en speildiameter på rundt 39 meter vil dette bli det største "øye" i verden som skuler opp på himmelen.

Linker

Kontakter

Jan-Erik Ovaldsen
Oslo, Norge
E-post: eson-norway@eso.org

Andreas O. Jaunsen
Oslo, Norge
E-post: eson-norway@eso.org

Nicolas Peretto
School of Physics and Astronomy, Cardiff University
Cardiff, UK
Tlf.: +44 29 208 75314
E-post: Nicolas.Peretto@astro.cf.ac.uk

Gary Fuller
Jodrell Bank Centre for Astrophysics, University of Manchester
Manchester, UK
Tlf.: +44 161 306 3653
E-post: G.Fuller@manchester.ac.uk

Ana Duarte-Cabral
Laboratoire d'Astrophysique de Bordeaux
Bordeaux, France
E-post: Ana.Cabral@obs.u-bordeaux1.fr

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

Dette er en oversettelse av ESOs pressemelding eso1331 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 Jan-Erik Ovaldsen og Andreas O. Jaunsen. Pressemeldingen er oversatt av JEO.
Bookmark and Share

Om pressemeldingen

Pressemld. nr.:eso1331no
Navn:SDC 335.579-0.292
Type:• Milky Way : Nebula : Type : Star Formation
Facility:Atacama Large Millimeter/submillimeter Array
Science data:2013A&A...555A.112P

Bilder

ALMA ser en monsterstjerne fødes
ALMA ser en monsterstjerne fødes
Posisjonen til det enorme stjernefosteret i stjernebildet Vinkelhaken
Posisjonen til det enorme stjernefosteret i stjernebildet Vinkelhaken
Vidvinkelbilde av himmelen rundt SDC 335.579-0.292
Vidvinkelbilde av himmelen rundt SDC 335.579-0.292
Monsterstjernefødsel observert ved ulike bølgelengder
Monsterstjernefødsel observert ved ulike bølgelengder

Videoer

Zoom inn på fødselen av en monsterstjerne
Zoom inn på fødselen av en monsterstjerne

Se også