eso1032sv — Pressmeddelande (forskning)

Exploderande stjärna synas i 3D

4 augusti 2010

Astronomer har använt ESO:s jätteteleskop VLT (Very Large Telescope) för att för första gången ge en tredimensionell bild över den inre delen av materialet som slängts ut i rymden av en stjärna som nyligen exploderat, en supernova. Smällen var enligt de nya resultaten inte bara kraftfull: den var också mer koncentrerad åt ett håll, vilket tyder starkt på att supernovan måste ha varit mycket osymmetrisk. Det i sin tur stödjer de senaste datormodellerna av supernovaexplosioner.

Solen kommer att gå en rätt stillsam död till mötes, men de tyngsta stjärnorna slutar sina liv som supernovor och kastar då ut stora mängder materia i rymden. Bland supernovorna står supernovan 1987A (SN 1987A) i den närliggande galaxen Stora magellanska molnet i en klass för sig. Den var när den sågs för första gången 1987 den första supernovan på 383 år som kunde ses med blotta ögat (eso8704). Dess närhet har gjort att astronomer har kunnat studera en tung stjärnas explosion och dess efterdyningar i mer detalj än vad som någonsin tidigare varit möjligt. Inom den moderna astronomin har få händelser mötts med större entusiasm bland forskare.

SN 1987A har varit en guldgruva för astrofysiker (eso8711 och eso0708). Den har givit flera unika upptäckter.  Några exempel är de första neutriner som detekterats från när stjärnans inre kärna kollapsade och triggade explosionen, upptäckten av stjärnan på arkivbilder som togs innan den exploderade, tecken på en asymmetrisk explosion, den direkta observationen av radioaktiva grundämnen som skapades i smällen, observationer av hur stoft bildades i supernovan, samt upptäckten av supernovans växelverkan med tidigare utkastad materia (eso0708).

Nya observationer med det unika instrumentet SINFONI [1], som sitter på ESO:s VLT (Very Large Telescope) har nu givit ännu djupare kunskap om händelsen. Astronomer har kunnat göra den allra första rekonstruktion i 3D av den söndersprängda stjärnans inre delar.

Detta nya sätt att se på supernovan visar att explosionen var starkare och snabbare åt ett visst håll än åt andra. Det har gett resterna en oregelbunden form där vissa delar sträcker sig längre ut i rymden än andra.

Materian från explosionen kastades ut med den otroliga hastigheten av 100 miljoner kilometer i timmen. Det motsvarar en tiondedel av ljusets hastighet, eller 100 000 gånger snabbare än ett passagerarflygplan. Trots den halsbrytande farten har det tagit den 10 år att nå ända ut till en ring av gas och stoft som kastades ut av den döende stjärnan innan den blev en supernova. Bilderna visar dessutom att mycket av materian hettas upp av radioaktiva grundämnen som skapades i explosionen.

Karina Kjær är huvudförfattare till en forskningsartikel om resultaten.
- Vi har fastställt hur gashastigheterna i supernova 1987A:s inre delar är fördelade, säger hon. Det är inte exakt känt hur en supernova exploderar men sättet som denna stjärna exploderade lämnar ett avtryck i det här inre materialet. Vi kan se att materialet inte kastades ut symmetriskt åt alla håll, utan istället verkar ha föredragit ett särskilt håll. Riktningen är dessutom inte den som vi hade väntat oss utifrån ringens läge.

Sådant asymmetriskt beteende hos supernovor har förutspåtts av några av de senaste teoretiska datormodellerna, som har upptäckt att storskaliga instabiliteter uppstår under explosionen. De nya observationerna är alltså den första direkta bekräftelsen för sådana modeller.

SINFONI är det ledande instrumentet i sitt slag, och utan den precision som det ger hade teamet inte kunnat dra sina slutsatser. Instrumentets adaptivoptiksystem kunde motverka atmosfärens utsuddande påverkan på bilderna, medan en annan teknik, som kallas integralfältsspektroskopi, gjorde det möjligt för astronomerna att samtidigt studera flera delar av supernovans kaotiska kärna och därmed bygga upp en tredimensionell bild.

Karina Kjær förklarar.
- Tredimensionell spektroskopi är en specialiserad teknik som gör att vi vid varje pixel får information om både gasens hastighet och dess egenskaper, säger hon. Det betyder att utöver en vanlig bild får vi även hastigheten längs vår siktlinje. Vi vet både hur mycket tid som passerat sedan explosionen och att materian rör sig fritt utåt: därför kan vi konvertera hastigheten till ett avstånd. Det ger oss en bild av gasen som supernovan har kastat ut, som den ser ut både framifrån och från sidan.

Noter

[1] Teamet använde instrumentet SINFONI (Spectrograph for INtegral Field Observations in the Near Infrared, eller spektrografen för tredimensionella observationer i infrarött).  SINFONI, som är monterat vid ESO:s jätteteleskop VLT (Very Large Telescope), är en spektrograf som arbetar i kortvågigt infrarött ljus, med våglängder mellan 1.1 och 2.45 µm, och som får sitt ljus från en adaptivoptikmodul.

Mer information

Forskningsresultaten publiceras i tidskriften Astronomy and Astrophysics (“The 3-D Structure of SN 1987A’s inner Ejecta”, av K. Kjær m. fl.).

I forskarteamet ingår Karina Kjær (Queen’s University Belfast, Storbritannien), Bruno Leibundgut och Jason Spyromilio (ESO), samt Claes Fransson och Anders Jerkstrand (Stockholms universitet, Sverige).

ESO, Europeiska sydobservatoriet, är Europas främsta samarbetsorgan för astronomisk forskning och världens mest produktiva astronomiska observatorium. Det stöds av 14 länder: Belgien, 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 VISTA, det största kartläggningsteleskopet. ESO bidrar dessutom till ALMA, ett revolutionerande astronomiskt teleskop och världens hittills största astronomiska projekt. ESO planerar för närvarande bygget av ett 42-meters europeiskt extremt stort teleskop för synligt och infrarött ljus, E-ELT, som kommer att bli ”världens största öga mot himlen”. 

Länkar

Kontakter

Robert Cumming
Onsala rymdobservatorium
Sverige
Tel: 031 772 5500
Mobil: 070 4933114
E-post: robert.cumming@chalmers.se

Claes Fransson
professor i astrofysik, Stockholms universitet
Stockholm, Sverige
Tel: 08 5537 8517
E-post: claes@astro.su.se

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

Bruno Leibundgut
ESO
Garching bei München, Germany
Tel: +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
Tel: +49 89 3200 6655
E-post: rhook@eso.org

Detta är den översatta versionen av ESO:s pressmeddelande eso1032, 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.
Bookmark and Share

Om pressmeddelandet

Pressmeddelande nr:eso1032sv
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)
text på engelska

Videor

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

Se även