Pressemeddelelse

Oldgamle stjerner i hjertet af Mælkevejen

VISTA finder resterne af ældgammel kuglehob

12. oktober 2016

Ældgamle stjerner af den type, som kaldes RR Lyrae-stjerner er fundet i centeret af Mælkevejen for første gang. Det er ESOs infrarød-teleskop VISTA, som har været værktøjet. Vi finder typisk RR Lyrae-stjernerne i gamle stjernepoulationer, som er over 10 milliarder år gamle. At vi nu finder dem i Mælkevejens kugleformede centralområde betyder, at Mælkevejen selv sandsynligvis har vokset sig stor ved at opsluge ældre stjernehobe. Nogle af de nyfundne stjerner kan endda være rester fra de tungeste og ældste overlevende stjernehobe i hele Mælkevejen - og dermed de ældste stjerner i Mælkevejen

Det er et forskerhold, som ledes af Dante Minniti (Universidad Andrés Bello, Santiago, Chile) og Rodrigo Contreras Ramos (Instituto Milenio de Astrofísica, Santiago, Chile), som har brugt observationer fra VISTA infrared survey telescope, som er en del af ESOs oversigtsprojekt Variables in the Via Lactea (VVV) til omhyggeligt at gennemmønstre de centrale dele af vores Mælkevej. Observationer i infrarødt lys påvirkes ikke så meget af det kosmiske støv, som synligt lys gør, og de fine observationsforhold på ESOs Paranal Observatorium har medvirket til, at holdet har fået et bedre overblik over centralområdet end nogensinde før. Forskerne har fundet et dusin gamle og hidtil ukendte RR Lyrae stjerner i selve hjertet af Mælkevejen[2].

Centralområdet i vores Mælkevej er tætbefolket. Sådan er det i mange galakser, men i og med, at vi selv bor inde i Mælkevejen, er dens centralområde så tæt på, at vi kan studere det i detaljer. De nyopdagede RR Lyrae-stjerner er særligt spændende fordi de gør det muligt nu at afgøre hvilken af to konkurrerende teorier for, hvordan de kugleformede centralområder i galakserne dannes.

Typisk findes RR Lyrae-stjerner i tætte kugleformede stjernehobe. Det er variable stjerner, og lysstyrken for de enkelte RR Lyrae-stjerner varierer regelmæssigt. Ved at observere dels hvor længe en RR Lyrae-stjerne er om at ændre sig fra det klareste til det svageste og dels hvor klar den er, når den er klarest, kan astronomerne regne sig til stjernens afstand[1].

Uheldigvis drukner disse fine afstandsmarkører ofte i lyset fra yngre og klarere stjerner, og i andre områder er de skjult af det kosmiske støv. Derfor har det ikke tidligere været muligt at finde RR Lyrae-stjerner i det tætbefolkede hjerte af Mælkevejen, men med VVV-undersøgelsen i infrarødt lys er det nu lykkedes. Alligevel har det ikke været let. Forskerholdet beskriver selv arbejdet med at finde RR Lyrae-stjerner imellem de meget klarere stjerner som "overvældende".

Det hårde arbejde har dog båret frugt: omkring et dusin RR Lyrae-stjerner er nu fundet. Det tolkes som at der i midten af Mælkevejens centralområde er rester tilbage af ældgamle kuglehobe spredt rundt omkring.

Rodrigo Contreras Ramos uddyber: “Opdagelsen af RR Lyrae-stjerner i Mælkevejens centralområder er vigtig for vores forståelse af galaksecentrenes dannelse. Det, vi har fundet, støtter teorien om, at centralområdet oprindeligt er dannet ved at nogle få kuglehobe er smeltet sammen."

Teorien om, at galaksernes centralområder dannes ved sammensmeltning af kuglehobe udfordres af en konkurrerende teori, som går ud på, at områderne er dannet ved hurtig opsamling af gasarter. Nu, hvor astronomerne har fundet RR Lyrae-stjerner, som næsten altid findes i kugleformede stjernehobe, tyder meget på, at Mælkevejens centralområde er dannet ved sammensmeltning. Hvis det er det, der er tilfældet, kan alle andre galaksers centrer nok være dannet på samme måde.

Ikke nok med, at disse stjerner hjælper os med at vælge imellem teorierne for galakseudvikling. De er sandsynligvis også mere end 10 milliarder år gamle, så de er svage, men vedholdende overlevende fra måske den ældste og største stjernehob i Mælkevejens forhistorie.

Noter

[1] RR Lyrae-stjerner har en simpel sammenhæng imellem hvor hurtigt de varierer i lysstyrke, og hvor klare de er. Det er det samme, som andre regelmæssigt varierende stjerner, som for eksempel Cepheiderne. En lang periode betyder en klar stjerner. Forholdet imellem periode og lysstyrke kan så bruges til at beregne afstanden til en stjerne ud fra dens periode, dens tilsyneladende lysstyrke set her fra Jorden, og så sammenligning med en stjerne af sammen type, hvor afstanden er kendt med andre metoder.

[2] På dansk mangler vi nogle fagudtryk til at skelne imellem et par næsten enslydende begreber:  Kugleformede stjernehobe; kuglehobe (engelsk: globular clusters) er 'små' klynger af forholdsvis gamle stjerner, som kredser som satellitter omkring Mælkevejens centrum i forskellige afstande. De indeholder hver nogle hundrede tusinde stjerner, og vi kender halvandet hundrede, som hører til Mælkevejen.

Mælkevejens centralområde (engelsk: galactic bulge) er en fladtrykt rund fortykkelse omkring Mælkevejens faktiske centrum. Den indeholder også fortrinsvis gamle stjerner, og der er mange milliarder stjerner i den.

Desuden tales der somme tider om Mælkevejens kerne (engelsk: core), som er det inderste få hundrede lysår omkring det store centrale sorte hul.

Mere information

Disse resultater bliver offentliggjort i en artikel i The Astrophysical Journal Letters.

Forskerholdet består af D. Minniti (Instituto Milenio de Astrofísica, Santiago, Chile; Departamento de Física, Universidad Andrés Bello, Santiago, Chile; Vatican Observatory, Vatican City State, Italien; Centro de Astrofisica y Tecnologias Afines - CATA), R. Contreras Ramos (Instituto Milenio de Astrofísica, Santiago, Chile;  Pontificia Universidad Católica de Chile, Instituto de Astrofísica, Santiago, Chile), M. Zoccali (Instituto Milenio de Astrofísica, Santiago, Chile; Pontificia Universidad Católica de Chile, Instituto de Astrofísica, Santiago, Chile), M. Rejkuba (European Southern Observatory, Garching bei München, Tyskland; Excellence Cluster Universe, Garching, Germany), O.A. Gonzalez (UK Astronomy Technology Centre, Royal Observatory, Edinburgh, UK), E. Valenti (European Southern Observatory, Garching bei München, Tyskland), og F. Gran (Instituto Milenio de Astrofísica, Santiago, Chile;  Pontificia Universidad Católica de Chile, Instituto de Astrofísica, Santiago, Chile)

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
• Reference til Variables in the Via Lactea (VVV) ESO public survey

Kontakter

Dante Minniti
Universidad Andrés Bello
Santiago, Chile
E-mail: dante@astrofisica.cl

Rodrigo Contreras Ramos
Instituto Milenio de Astrofísica
Santiago, Chile
E-mail: rcontrer@astro.puc.cl

Mathias Jäger
Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Mobil: +49 176 62397500
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 eso1636 lavet af ESON - et netværk af personer i ESOs medlemslande, der er kontaktpunkter for medierne i forbindelse med ESO nyheder, pressemeddelelser mm.