Pressemeddelelse

Den kosmiske slange Apep

Stjernevinde i sammenstød skaber et sammensnoet objekt som måske er kilde til gammaudbrud

19. november 2018

Det imponerende billede her af et nyopdaget tredobbelt system med tunge stjerner, er optaget med ESOs VISIR-instrument på Very Large Telescope. Det er muligvis den første kilde til gammaudbrud, som er observeret, og det har fået navnet Apep efter en af guderne i den Ægyptiske oldtid.

 

En gang i fremtiden eksploderer objektet her. Det er et system af Wolf-Rayetetjerner, som sandsynligvis en dag bliver kilden til et af de mest voldsomme fænomener i Universet; et langvarigt gamma-ray burst (GRB). Billedet stammer fra instrumentet VISIR på ESOs Very Large Telescope (VLT).

"Det er det første system af denne type, som vi har fundet i vores egen galakse," forklarer Joseph Callingham fra Netherlands Institute for Radio Astronomy (ASTRON). Han er hovedforfatter på en ny artikel om systemet."Vi ventede ikke lige at finde et system af den slags her i vores egen baghave"[1].

Systemet består af en klynge af tunge stjerner omgivet af en hvirvel af støv. Officielt kendes det under det noget ubekvemme katalognummer 2XMM J160050.7-514245. Astronomerne har dog valgt det lidt lettere navn "Apep".

Apep har fået sit navn efter den slyngede facon, som minder om en slange, der omklamrer de centrale stjerner. Navnet stammer fra en af guderne i det gamle Ægypten, som var en kæmpe slange, der stod, meget passende, for kaosfænomener. Solguden Ra kæmpede med Apep hver nat, og bønner og tilbedelse sikrede, at Ra ville vinde, så Solen igen kunne stå op.

Gammaudbrud er nogle af de kraftigste eksplosioner i Universet. De varer imellem nogle få tusindedel af et sekund og nogle få timer, og de kan udsende lige så meget energi, som Solen kommer til i hele dens levetid. Langtidsgammaudbrud, som varer mere end 2 sekunder, menes at stamme fra supernovaeksplosioner fra de hurtigtroterende Wolf-Rayetstjerner.

Nogle af de tungeste stjerner udvikler sig til Wolf-Rayetstjerner hen imod slutningen af deres liv. Fasen varer kun kort som Wolf-Rayetstjerne; blot nogle få hundrede tusinde år, og det er jo i kosmiske sammenhænge kun et øjeblik. I løbet af den korte tid slynger de store mængder stof fra sig i form af en kraftig stjernevind. Stoffet fjerner sig med millioner af kilometer i timen, og stjernevindene omkring Apep er målt til hele 12 millioner km/t.

Det er de stjernevinde, som har dannet de slyngede skyer, som omgiver dette tredobbelte stjernesystem. Systemet består af en dobbeltstjerne, som omkredses af en enkelt stjerne. Det er kun to stjerner, som kan ses på billedet, men den nederste, klareste er faktisk dobbeltstjernen, som blot ses som en enkelt stjerne på grund af teleskopets opløsningsevne. Det er den, som er den dobbelte Wolf-Rayetstjerne. Den har ansvaret for hvirvlerne omkring Apep, og de dannes, når stjernevindene fra de to aktive stjerner støder sammen.

Sammenlignet med hastigheden for stjernevindene, bevæger støvet ude i hvirlerne sig med adstadig hastighed; stille og roligt med "kun" 2 millioner km/t. Den store forskel i hastighederne forestiller forskerne sig skyldes at den ene af stjernerne udsender både en hurtig og en langsom stjernevind i forskellige retninger.

Hvis det er tilfældet, betyder det, at stjernen roterer med en hastighed, som er lige ved at være kritisk. Det er tæt ved at flå sig selv i stykker. Teorien forudsiger, at en Wolf-Rayetstjerne med så hurtig rotation vil udsende et langvarigt gammaudbrud, år kernen i stjernen kollapser som slutning på dens levetid.

Noter

 

[1] Callingham, som nu er ved Netherlands Institute for Radio Astronomy (ASTRON), har udført en del af dette forskningsarbejde under en ansættelse ved University of Sydney, hvor han har samarbejdet med forskningsleder Peter Tuthill. Ud over observationer med ESO teleskoper, har forskerholdet også anvendt Anglo-Australian Telescope ved Siding Spring Observatory, Australien.

Mere information

 

Forskningsresultaterne her er offentliggjort i en artikel med titlen “Anisotropic winds in Wolf-Rayet binary identify potential gamma-ray burst progenitor” i tidsskriftet Nature Astronomy den 19. november 2018.

Forskerholdet består af: J. R. Callingham (ASTRON, Dwingeloo, Nederlandene), P. G. Tuthill (Sydney Institute for Astronomy [SIfA], University of Sydney, Australien), B. J. S. Pope (SIfA; Center for Cosmology and Particle Physics, New York University, USA; NASA Sagan Fellow), P. M. Williams (Institute for Astronomy, University of Edinburgh, UK), P. A. Crowther (Department of Physics & Astronomy, University of Sheffield, UK), M. Edwards (SIfA), B. Norris (SIfA), and L. Kedziora-Chudczer (School of Physics, University of New South Wales, Australien).

ESO er den fremmeste fællesnationale astronomiorganisation i Europa, og verdens langt mest produktive jordbaserede astronomiske observatorium. 16 lande er med i ESO: Belgien, Danmark, Finland, Frankrig, Irland, Italien, Nederlandene, Polen, Portugal, Spanien, Sverige, Schweiz, Storbritannien, Tjekkiet, Tyskland og Østrig, og desuden værtsnationen Chile. Australien er med som strategisk partner. 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 ELT, et 39 m optisk og nærinfrarødt teleskop på Cerro Armazones, tæt ved Paranal. Det bliver "verdens største himmeløje".

Links

 

• Forskningsartiklen
• Fotos af VLT
• Behind the Paper blog post

Kontakter

Joseph Callingham
Postdoctoral Research Fellow — Netherlands Institute for Radio Astronomy (ASTRON)
Dwingeloo, The Netherlands
Tel: +31 6 2929 7915
E-mail: callingham@astron.nl

Calum Turner
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6670
Mobil: +49 151 1537 3591
E-mail: pio@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 eso1838 lavet af ESON - et netværk af personer i ESOs medlemslande, der er kontaktpunkter for medierne i forbindelse med ESO nyheder, pressemeddelelser mm.