Pressemeddelelse

Lynhurtige bølger går tværs igennem stjerneskive

Enestående strukturer er fundet omkring nærtliggende stjerne

7. oktober 2015

Aldrig før har astronomerne set noget lignende som de bølgemønstre, som er opdaget i støvskiven omkring en nær stjerne. Opdagelsen er gjort på billeder fra ESOs Very Large Telescope og fra Hubble Rumteleskopet. Stjernen med de hurtige bølgemønstre hedder AU Microscopii, og disse mønstre er ikke blot aldrig observeret før - ingen har nogensinde forudset, at de skulle kunne eksistere. Så nu er der endnu en ting at udforske og forklare for astronomerne. Opdagelsen offentliggøres i tidsskriftet Nature for 8. oktober 2015.

AU Microscopii, eller kort AU Mic er en ung, nær stjerne med en stor støvskive omkring[1]. Det kan give værdifulde oplysninger om, hvordan planeter dannes i disse støvskiver, at studere disse store støvskiver. I AU Mics skive har astronomerne søgt efter tegn på klumper eller forvrængninger, fordi det ville afsløre, hvor der var mulige planeter. I 2014 brugte de ESOs nyinstallerede SPHERE instrument med dets muligheder for højkontrastoptagelser. Instrumentet er monteret på Very Large Telescope. Og noget helt usædvanligt er dukket op:

"Vore observationer har vist noget uventet", forklarer Anthony Boccaletti fra Observatoire de Paris, i Frankrig. Hen er hovedforfatter til artiklen. "Billederne fra SPHERE viser nogle uforklarede strukturer i skiven. Det ligner buer eller bølger, og de er helt ulig hvad der nogensinde er set før."

Der kan ses fem bølgelignende buer i forskellige afstande fra stjernen i de nye billeder. Det minder om bølger på en vandoverflade. Da holdet havde fundet strukturerne på SPHERE billederne, vendte de sig til tidligere billeder optaget med Hubble Rumteleskopet i 2010 og 2011, for at se om strukturerne også var synlige den gang[2]. Ikke blot kunne de se mønstrene i disse tidligere billeder, men de opdagede også, at mønstrene havde ændret sig. Det viser sig at bølgerne flytter sig - og meget hurtigt, endda.

"Vi bearbejdede Hubblebillederne igen, og vi fik nok information frem til at vi kan følge bevægelsen af disse underlige strukturer over en fireårig periode," forklarer holdmedarbejder Christian Thalmann (ETH Zürich, Schweiz). "På den måde fandt vi ud af, at buerne suser væk fra stjernen med hastigheder på op til 40 000 kilometer i timen."

Jo længere væk fra stjernen, des hurtigere bevæger mønstrene sig. Mindst tre af strukturerne bevæger sig så hurtigt, at de meget vel kan overvinde stjernens tyngdekraftpåvirkning. De høje hastigheder udelukker, at det drejer sig om almindelige skivestrukturer forårsaget af sådan noget som planeter, som forstyrrer skivematerialet i kredsløbene om stjernen. Et eller andet må spille ind for at få bølgemønstrene til at bevæge sig så hurtigt, og det et eller andet må virkelig være noget ganske usædvanligt[3].

Medforfatter Carol Grady fra Eureka Scientific, USA bemærker: "Det hele ved denne opdagelse har været meget overraskende. Noget som dette her er aldrig set før, og vi har ingen teorier, som forudsiger det. Vi kan kun gætte på, hvad det er, vi ser, og hvordan det er opstået."

Forskerholdet kan ikke sige med sikkerhed, hvad det er, der er årsagen til disse underlige bølger omkring stjernen. De har overvejet og udelukket en lang række fænomener som forklaring. Det drejer sig blandt andet om sammestød imellem to tunge og usædvanlige asteroider eller småplaneter. Det skulle udsende store mængder støv, og også spiralmønstre forårsaget af ustabiliteten i systemets tyngdefelt.

Der er dog andre ideer, som lyder mere lovende.

"Een af forklaringsmodellerne kobler disse mærkelige strukturer til flares fra stjernen. AU Mic er en stjerne med rigtig mange flares - tit udsender den store og pludselige energimængder enten fra stjernens overflade eller fra områder lige over overfladen," forklarer medforfatter Glenn Schneider fra Steward Observatory i USA. "En sådan stor flare kan måske have udløst noget på en af planeterne - hvis der da er planeter i systemet - som for eksempel at flå store mængder af stof væk fra planeten og ud igennem skiven; med ekstra skub på fra selve flaren."

“Det er rigtig dejligt, at SPHERE har vist sig så velegnet til at studere skiver af denne slags, og oven i købet indenfor det første år, hvor vi har instrumentet i brug,"I tilføjer Jean-Luc Beuzit, som både er medforfatter til den nye artikel, og som også har haft en ledende rolle i udviklingen af selve SPHERE-instrumentet.

Forskerholdet planlægger at fortsætte observationerne af AU Mic systemet med både SPHERE og andre installationer. Blandt andet ALMA vil blive brugt til bedre at forsøge at forstå, hvad det er, der foregår. Indtil videre er disse mærkelige strukturer dog stadig et uløst mysterium.

Noter

[1] AU Microscopii befinder sig 32 lysår borte fra Jorden. Skiven består af støv fra asteroider, som er kollideret med en sådan kraft og hyppighed, at de er pulveriseret.

[2] Billederne er indsamlet af Hubble Rumteleskopets Imaging Spectrograf (STIS).

[3] Det gør fortolkningen af skivens tredimensionelle struktur mere besværlig, at vi fra Jorden ser den lige fra kanten.

Mere information

Forskningsresultaterne offentliggøres i en artikel med titlen “Fast-Moving Structures in the Debris Disk Around AU Microscopii”, i tidsskriftet Nature for 8. oktober 2015.

Det internationale hold af astronomer, som medvirker til artiklen, består af Anthony Boccaletti (Observatoire de Paris, CNRS, Frankrig), Christian Thalmann (ETH Zürich, Schweiz), Anne-Marie Lagrange (Université Grenoble Alpes, Frankrig; CNRS, IPAG, Frankrig), Markus Janson (Stockholm University, Sverige; Max-Planck-Institut für Astronomie, Tyskland), Jean-Charles Augereau (Université Grenoble Alpes, Frankrig; CNRS, IPAG, Frankrig), Glenn Schneider (University of Arizona Tucson, USA), Julien Milli (ESO, Chile; CNRS, IPAG, Frankrig), Carol Grady (Eureka Scientific, USA), John Debes (STScI, USA), Maud Langlois (CNRS/ENS-L, Frankrig), David Mouillet (Université Grenoble Alpes, France; CNRS, IPAG, Frankrig), Thomas Henning (Max-Planck-Institut für Astronomie, Tyskland), Carsten Dominik (University of Amsterdam, Nederlandene), Anne-Lise Maire (INAF–Osservatorio Astronomico di Padova, Italien), Jean-Luc Beuzit (Université Grenoble Alpes, Frankrig; CNRS, IPAG, Frankrig), Joe Carson (College of Charleston, USA), Kjetil Dohlen (CNRS, LAM, Frankrig), Markus Feldt (Max-Planck-Institut für Astronomie, Tyskland), Thierry Fusco (ONERA, Frankrig; CNRS, LAM, Frankrig), Christian Ginski (Sterrewacht Leiden, Nederlandene), Julien H. Girard (ESO, Santiago, Chile; CNRS, IPAG, Frankrig), Dean Hines (STScI, USA), Markus Kasper (ESO, Germany; CNRS, IPAG, France), Dimitri Mawet (ESO, Chile), Francois Ménard (Universidad de Chile, Chile), Michael Meyer (ETH Zürich, Schweiz), Claire Moutou (CNRS, LAM, Frankrig), Johan Olofsson (Max-Planck-Institut für Astronomie, Tyskland), Timothy Rodigas (Carnegie Institution of Washington, USA), Jean-Francois Sauvage (ONERA, France; CNRS, LAM, Frankrig), Joshua Schlieder (NASA Ames Research Center, USA; Max-Planck-Institut für Astronomie, Tyskland), Hans Martin Schmid (ETH Zürich, Schweiz), Massimo Turatto (INAF–Osservatorio Astronomico di Padova, Italien), Stephane Udry (Observatoire de Genève, Schweiz), Farrokh Vakili (Université de Nice-Sophia Antipolis, Frankrig), Arthur Vigan (CNRS, LAM, France; ESO, Chile), Zahed Wahhaj (ESO, Chile; CNRS, LAM, France) and John Wisniewski (University of Oklahoma, USA).

ESO er den fremmeste fællesnationale astronomiorganisation i Europa, og verdens langt mest produktive jordbaserede astronomiske observatorium. 16 lande er med i ESO: Belgien, Brazilien, Danmark, Finland, Frankrig, Italien, Nederlandene, Polen, Portugal, Spanien, Sverige, Schweiz, Storbritannien, Tjekkiet, Tyskland og Østrig, og desuden værtsnationen Chile. ESO har et ambitiøst program, som gør det muligt for astronomer at gøre vigtige videnskabelige opdagelser. Programmet har focus på design, konstruktion og drift af stærke jordbaserede observatorier. Desuden har ESO en ledende rolle i formidling og organisering af samarbejde omkring astronomisk forskning. ESO driver tre enestående observatorier i verdensklasse i Chile: La Silla, Paranal og Chajnantor. På Paranal driver ESO VLT, Very Large Telescope, som er verdens mest avancerede observatorium for synligt lys, samt to oversigtsteleskoper. VISTA, som observerer i infrarødt, er verdens største oversigtsteleskop, og VLT Survey Teleskopet er det største teleskop bygget til at overvåge himlen i synligt lys. ESO er en af de største partnere i ALMA, som er det største eksisterende astronomiprojekt. For tiden bygges E-ELT, et 39 m optisk og nærinfrarødt teleskop på Cerro Armazones, tæt ved Paranal. Det bliver "verdens største himmeløje".

Links

• forskningsartiklen i Nature

Kontakter

Anthony Boccaletti
LESIA, Observatoire de Paris, CNRS
Paris, France
Tel: +33 145 07 7721
E-mail: anthony.boccaletti@obspm.fr

Jean-Luc Beuzit
Université Grenoble Alpes/ CNRS/ IPAG
Grenoble, France
Tel: +33 4 76 63 55 20
E-mail: Jean-Luc.Beuzit@obs.ujf-grenoble.fr

Carol Grady
Eureka Scientific
USA
Tel: +1 202 319 5315
E-mail: cagrady@comcast.net

Glenn Schneider
Steward Observatory, University of Arizona
Tucson, USA
Tel: 1 520 621 5865
E-mail: gschneid@email.arizona.edu

Christian Thalmann
ETH
Zurich, Switzerland
Tel: +41 44 633 71 79
E-mail: thalchr@phys.ethz.ch

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

Mathias Jäger
ESA/Hubble, Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tel: +49 176 6239 7500
E-mail: mjaeger@partner.eso.org

Ole J. Knudsen (Pressekontakt Danmark)
ESOs formidlingsnetværk og Aarhus Space Centre, Aarhus Universitet
Aarhus, Danmark
Tel: +45 8715 5597
E-mail: eson-denmark@eso.org

Connect with ESO on social media

Dette er en oversættelse af ESO pressemeddelelse eso1538 lavet af ESON - et netværk af personer i ESOs medlemslande, der er kontaktpunkter for medierne i forbindelse med ESO nyheder, pressemeddelelser mm.