Persbericht

Meest detailrijke opname van Eta Carinae

VLT Interferometer legt razende winden in beroemd stersysteem vast

19 oktober 2016

Een internationaal team van astronomen heeft, met behulp van de Very Large Telescope Interferometer, de meest detailrijke foto ooit gemaakt van Eta Carinae. Daarbij zijn nieuwe verrassende structuren binnen dit dubbelstersysteem ontdekt, onder meer van het gebied tussen de twee sterren waar extreem snelle sterrenwinden op elkaar botsen. Deze nieuwe blik op dit mysterieuze stersysteem kan leiden tot een beter begrip van de evolutie van zeer zware sterren.

Onder leiding van Gerd Weigelt van het Max-Planck-Institut für Radioastronomie (MPIfR) in Bonn heeft een team van astronomen de Very Large Telescope Interferometer (VLTI) van de ESO-sterrenwacht op Paranal ingezet om een unieke opname te maken van het stersysteem Eta Carinae in de Carinanevel.

Dit kolossale dubbelstersysteem bestaat uit twee om elkaar wentelende zware sterren, die sterrenwinden met snelheden tot wel 10 miljoen kilometer per uur produceren [1]. Het gebied tussen de twee sterren, waar de winden met elkaar in botsing komen, is heel turbulent, maar kon tot nu toe niet worden onderzocht.

Het geweld van de beide sterren van Eta Carinae leidt tot spectaculaire verschijnselen. In de jaren ’30 van de negentiende eeuw namen astronomen een grote uitbarsting van het systeem waar. Inmiddels weten we dat deze werd veroorzaakt doordat de grootste ster van het tweetal in korte tijd enorme hoeveelheden gas en stof uitstootte. Dat leidde tot de vorming van de twee opvallende lobben (de zogeheten Homunculusnevel) die we tegenwoordig in het systeem zien. Het gecombineerde effect van de twee botsende sterrenwinden resulteert in temperaturen van miljoenen graden en een intense vloed van röntgenstraling.

Het gebied waar de winden samenkomen is relatief klein: duizend keer zo klein als de Homunculusnevel. Hierdoor kon het met de telescopen in de ruimte en op aarde tot nu toe niet gedetailleerd in beeld worden gebracht. Het team heeft nu het sterke oplossende vermogen van het VLTI-instrument AMBER aangewend om voor het eerst een blik te werpen op dit helse gebied. Een slimme combinatie – een interferometer – van drie van de vier Auxiliary Telescopes van de VLT resulteerde in een oplossend vermogen dat tien keer zo groot was als dat van één van de grote VLT Unit Telescopes. Hiermee is Eta Carinae scherper dan ooit in beeld gebracht en zijn onverwachte details aan het licht gekomen over diens inwendige structuur.

De nieuwe VLTI-opname toont duidelijk de structuur tussen de beide sterren van Eta Carinae. Op de plek waar de razende wind van de kleinere, hetere ster in botsing komt met de dichtere wind van de grotere ster is een verrassende waaiervormige structuur te zien.

‘Onze dromen zijn uitgekomen, omdat we nu extreem scherpe opnamen in het infrarood kunnen maken. De VLTI biedt ons de unieke mogelijkheid om onze kennis over Eta Carinae en vele andere belangrijke objecten  te vergroten’, aldus Gerd Weigelt.

Van de botsingszone zijn niet alleen opnamen gemaakt, ook het spectrum ervan is vastgelegd. Op die manier konden de snelheden van de intense sterrenwinden worden gemeten [2]. Aan de hand van deze metingen kon het team van astronomen nauwkeurigere computermodellen maken van de inwendige structuur van dit fascinerende stersysteem, die ons begrip van hoe extreem zware sterren als deze in de loop van hun bestaan massa verliezen helpen vergroten.

Teamlid Dieter Schertl (MPIfR) kijkt alvast vooruit: ‘De nieuwe VLTI-instrumenten GRAVITY en MATISSE zullen nog nauwkeurigere interferometrische opnamen opleveren, over een breder golflengtegebied. Dit brede golflengtebereik is nodig om de fysische eigenschappen van tal van astronomische objecten uit te pluizen.’

Noten

[1] De twee zware sterren stralen dermate fel, dat ze flarden van hun oppervlak de ruimte in blazen. Deze uitstoot van stellaire materie, waarbij de snelheden kunnen oplopen tot miljoenen kilometers per uur, wordt ‘sterrenwind’ genoemd.

[2] Bij de metingen is gebruik gemaakt van het dopplereffect. Astronomen gebruiken het dopplereffect (oftewel de dopplerverschuiving) om precies te kunnen berekenen met welke snelheden sterren en andere astronomische objecten naar de aarde toe of van de aarde weg bewegen. Deze beweging resulteert in een kleine verschuiving van de lijnen in het spectrum van het object.

Meer informatie

De resultaten van dit onderzoek zijn te vinden in een artikel dat in Astronomy and Astrophysics verschijnt.

Het onderzoeksteam bestaat uit G. Weigelt (Max-Planck-Institut für Radioastronomie, Duitsland), K.-H. Hofmann (Max-Planck-Institut für Radioastronomie, Duitsland), D. Schertl (Max-Planck-Institut für Radioastronomie, Duitsland), N. Clementel (South African Astronomical Observatory, Zuid-Afrika), M.F. Corcoran (Goddard Space Flight Center, VS; Universities Space Research Association, VS), A. Damineli (Universidade de São Paulo, Brazilië), W.-J. de Wit (European Southern Observatory, Chili), R. Grellmann (Universität zu Köln, Duitsland), J. Groh (The University of Dublin, Ierland ), S. Guieu (European Southern Observatory, Chili), T. Gull (Goddard Space Flight Center, VS), M. Heininger (Max-Planck-Institut für Radioastronomie, Duitsland) , D.J. Hillier (University of Pittsburgh, VS), C.A. Hummel (European Southern Observatory, Duitsland), S. Kraus (University of Exeter, VK), T. Madura (Goddard Space Flight Center, VS), A. Mehner (European Southern Observatory, Chili), A. Mérand (European Southern Observatory, Chili), F. Millour (Université de Nice Sophia Antipolis, Frankrijk), A.F.J. Moffat (Université de Montréal, Canada), K. Ohnaka (Universidad Católica del Norte, Chili), F. Patru (Osservatorio Astrofisico di Arcetri, Italië), R.G. Petrov (Université de Nice Sophia Antipolis, Frankrijk), S. Rengaswamy (Indian Institute of Astrophysics, India) , N.D. Richardson (University of Toledo, VS), T. Rivinius (European Southern Observatory, Chili), M. Schöller (European Southern Observatory, Duitsland), M. Teodoro (Goddard Space Flight Center, VS) en M. Wittkowski (European Southern Observatory, Duitsland).

ESO is de belangrijkste intergouvernementele astronomische organisatie in Europa en de meest productieve sterrenwacht ter wereld. Zij wordt ondersteund door zestien lidstaten: België, Brazilië, Denemarken, Duitsland, Finland, Frankrijk, Italië, Nederland, Oostenrijk, Polen, Portugal, Spanje, Tsjechië, het Verenigd Koninkrijk, Zweden en Zwitserland, en door gastland Chili. ESO voert een ambitieus programma uit, gericht op het ontwerpen, bouwen en beheren van grote sterrenwachten die astronomen in staat stellen om belangrijke wetenschappelijke ontdekkingen te doen. Ook speelt ESO een leidende rol bij het bevorderen en organiseren van samenwerking op astronomisch gebied. ESO beheert drie waarnemingslocaties van wereldklasse in Chili: La Silla, Paranal en Chajnantor. Op Paranal staan ESO’s Very Large Telescope (VLT), de meest geavanceerde optische sterrenwacht ter wereld, en twee surveytelescopen: VISTA werkt in het infrarood en is de grootste surveytelescoop ter wereld en de VLT Survey Telescope is de grootste telescoop die specifiek is ontworpen om de hemel in zichtbaar licht in kaart te brengen. ESO is ook de Europese partner van de revolutionaire telescoop ALMA, het grootste astronomische project van dit moment. En op Cerro Armazones, dicht bij Paranal, bouwt ESO de 39-meter Europese Extremely Large optical/near-infrared Telescope (E-ELT), die ‘het grootste oog op de hemel’ ter wereld zal worden.

Links

• Onderzoeksartikel
• Foto’s van de VLT
• 3D-model van de Homunculusnevel
• Simulaties van Eta Carinae

Contact

Gerd Weigelt
Max-Planck-Institut für Radioastronomie
Bonn, Germany
Tel: +49 228 525 243
E-mail: weigelt@mpifr-bonn.mpg.de

Dieter Schertl
Max-Planck-Institut für Radioastronomie
Bonn, Germany
Tel: +49 228 525 301
E-mail: ds@mpifr-bonn.mpg.de

Norbert Junkes
Public Information Officer, Max-Planck-Institut für Radioastronomie
Bonn, Germany
Tel: +49 228 525 399
E-mail: njunkes@mpifr-bonn.mpg.de

Mathias Jäger
Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tel: +49 176 62397500
E-mail: mjaeger@partner.eso.org

Rodrigo Alvarez (press contact België)
ESO Science Outreach Network en Planetarium, Royal Observatory of Belgium
Tel: +32-2-474 70 50
E-mail: eson-belgië@eso.org

Connect with ESO on social media