Pressemeddelelse

Umættelig zombiestjerne med glødende glorie

Hvid dværg har sønderrevet diminutiv nabo. VLT afslører forholdet

11. november 2015

En død stjerne har fortæret en af sine asteroider, og det er studeret i detaljer for første gang af et internationalt hold af astronomer ved hjælp af Very Large Telescope på ESOs Paranalobservatorium i Chile. Så kan vi lære, hvad der venter os i fremtiden i Solsystemet.

Christopher Manser er leder af forskerholdet. Han er PhD studerende ved University of Warwick i England, og holdet anvendte data både fra ESOs Very Large Telescope (VLT) og fra andre observatorier til at studere de sønderrevne rester af en asteroide i kredsløb om en stjernerest - en hvid dværg med betegnelsen SDSS J1228+1040 [1].

Holdet har blandt andet anvendt to instrumenter tilkoblet VLT; Ultraviolet and Visual Echelle Spectrograph (UVES) and X-shooter. Det har givet detaljerede observationer af lyset fra både den hvide dværg og fra det materiale, som omgiver den. Observationerne er foregået over en usædvanlig lang periode på tolv år fra 2003 til 2015. Den lange observationsperiode har gjort det muligt at undersøge himmelobjektet med mange forskellige metoder[2].

"Det, vi ser fra vore behandlede data viser, at der faktisk er tale om en skive, og vi ser mange indre strukturer, som vi ikke kan se ved en enkelt observation," forklarer hovedforfatter Cristopher Manser.

Forskerholdet brugte en teknik, som kaldes dopplertomografi. Det er i princippet noget, som ligner tomografiscanninger af menneskekroppen. Med den teknik har man for første gang kortlagt detaljer i de sørgelige rester af den døde stjernes festmåltid, som stadig kredser om den grådige dværg J1228+1040.

Store stjerner - de, som er mere end ti gange tungere end Solen - ender deres liv i et stort og voldsomt klimaks, som kaldes en supernova eksplosion. Så slemt går det ikke for mindre stjerner. Når stjerner af for eksempel Solens type er ved slutningen af deres liv fordi de er udbrændte, og mangler hydrogen i det indre, udvider de sig, og bliver til røde kæmpestjerner. Senere kaster de de ydre lag bort; ud i rummet, og så afsløres, hvad der er tilbage: en hvid dværg.

Men kan planeter, asteroider og andre dele af et sådant stjernesystem overleve den ildprøve? Vil der være noget tilbage? Det er de spørgsmål, som de nye observationer hjælper til med at besvare.

Det er sjældent, at vi ser hvide dværge, som er omgivet af skiver af gasarter. Faktisk er der indtil nu kun fundet syv. Forskerholdets konklusion i dette tilfælde er, at en asteroide er kommet farligt tæt på den døde stjerne, og er blevet flået i stykker af de voldsomme tidevandskræfter. Det er disse rester, som vi nu ser som en skive af stof.

Det er den samme proces, som vi ser i spil også ved de flotte ringe omkring planeter tættere på vores egen hjemegn, for eksempel Saturn. Imidlertid er J1228+1040 godt syv gange mindre i diameter end ringplaneten, men den vejer over 2500 gange mere. En andet resultat af undersøgelserne viser, at afstanden imellem den hvide dværg og dens skive er meget anderledes: Saturn kunne mageligt ligger med ringe og det hele i gabet imellem dem.[3].

Langtidsobservationerne med VLT har givet forskerne mulighed for at observere, at skiven precesserer,

det vil sige, at den "vrider sig" under påvirkningen af den hvide dværgs meget kraftige tyngdefelt. Skiven er også en smule skæv, og den er endnu ikke blevet helt cirkulær.

"Da vi i sin tid i 2006 opdagede denne skive af rester omkring den hvide dværg, forestillede vi os slet ikke, at det ville være muligt at se så fine detaljer, som vi nu har opnået. Det tolv års dataindsamling har så sandelig været umagen værd," tilføjer Boris Gänsicke, som er medforfatter på artiklen.

Stjernerester som J1228+1040 kan give os sporene til at forstå det miljø, som findes omkring stjerner, der er ved slutningen af deres liv. Astronomerne forstår så bedre de ting, som foregår i andre solsystemer, og de kan endda forudse, hvad der vil ske i vores eget Solsystem, når Solen når til slutningen af sit arbejdsliv om cirka syv milliarder år.

Noter

[1] Den fuldstændige katalogbetegnelse for denne hvide dværg er SDSS J122859.93+104032.9.

[2] Holdet fandt det umiskendelige tredelte spektralspor fra ioniseret calcium - det, som kaldes calciumtripletten (Ca II) blandt venner. Det er forskellene imellem de kendte og de observerede bølgelængder for disse tre linier, som gør det muligt at bestemme gasarternes hastigheder med stor nøjagtighed.

[3] Selvom skiven omkring denne hvide dværg er meget større end Saturns ringsystem, er den meget mindre end de skiver af overskydende stof, som danner planeterne omkring unge stjerner.

Mere information

Forskningsresultaterne publiceres i en artikel med titlen “Doppler-imaging of the planetary debris disc at the white dwarf SDSS J122859.93+104032.9”, af C. Manser et al., i tidsskriftet Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Holdet består af Christopher Manser (University of Warwick, UK), Boris Gaensicke (University of Warwick), Tom Marsh (University of Warwick), Dimitri Veras (University of Warwick, UK), Detlev Koester (University of Kiel, Tyskland), Elmé Breedt (University of Warwick), Anna Pala (University of Warwick), Steven Parsons (Universidad de Valparaiso, Chile) and John Southworth (Keele University).

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

• Link til forskningsartiklen
• Fotos af Very Large Telescope

Kontakter

Christopher Manser
University of Warwick
United Kingdom
E-mail: C.Manser@warwick.ac.uk

Boris Gänsicke
University of Warwick
United Kingdom
Tel: +44 (0)2476574741
E-mail: Boris.Gaensicke@warwick.ac.uk

Tom Frew
International Press Officer, University of Warwick
United Kingdom
Tel: +44 (0)24 7657 5910
Mobil: +44 (0)7785 433 155
E-mail: a.t.frew@warwick.ac.uk

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

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 eso1544 lavet af ESON - et netværk af personer i ESOs medlemslande, der er kontaktpunkter for medierne i forbindelse med ESO nyheder, pressemeddelelser mm.