Lehdistötiedote

Massiivisten tähtien synnyn mysteeri selvinnyt

Kaikki tähdet syntyvät samalla tavalla

14. heinäkuuta 2010

Tähtitieteilijät ovat ottaneet ensimmäiset kuvat massiivista vauvatähteä lähietäisyydellä ympäröivästä pölyisestä kiekosta. Tämä on ensimmäinen suora todiste siitä että massiiviset tähdet syntyvät samalla tavalla kuin niiden pienemmät sukulaisetkin. Löytö joka tehtiin yhdistelemällä havaintoja ESO:n eri kaukoputkilta julkaistaan tämän viikkoisessa Nature-lehden numerossa.

“Havaintomme näyttävät kiekon ympäröivän syntymäisillään olevaa massivista tähteä, joka on jo täysin muodostunut.” kertoo tutkimusta johtanut Stefan Kraus. ”Voidaan sanoa etta vauva kuoriutuu kohta!”

Tähtitieteilijöiden ryhmä havaitsi kohdetta joka tunnetaan kryptisellä nimellä IRAS 13481-6124. Noin kaksikymmentä kertaa Auringon massainen ja viisi kertaa sen säteinen nuori keskustähti, joka on yhä syntymää edeltävän kotelon ympäröimä, sijaitsee Kentaurin tähdistössä noin 10 000 valovuoden etäisyydellä.

NASA:n Spitzer avaruuskaukoputken arkistokuvista ja 12-metrisellä APEX alimillimetri kaukoputkella tehdyistä havainnoista tähtitieteilijät ovat löytäneet suihkun.

“Tämänkaltaisia suihkuja havaitaan usein nuorten pieni massaisten tähtien ympärillä ja yleensä ne viittavat siihen että tähden ympärillä on myös kiekko,” sanoo Kraus.

Tähtiä ympäröivät kiekot ovat elintärkeitä ainesosia pienempi massaisten tähtien, kuten meidän Aurinkomme, syntyprosessissa. Silti ei tiedetä ovatko tälläiset kiekot läsnä myös kun massiiviset noin 10 kertaa Auringon massaiset ja sitä suuremmat tähdet syntyvät. Näin massiivisten tähtien säteilemä voimakas valo saattaa estää materiaa putoamasta tähteen. Esimerkiksi on ehdotettu, että massiiviset tähdet sytyvät kun pienemmät tähdet sulautuvat yhteen.

Löytääkseen ja ymmärtääkseen kiekon ominaisuuksia tähtitieteilijät käyttivät ESO:n VLT-interferometriä (Very Large Telescope Interferometer, VLTI). Yhdistämällä valon kolmesta VLT-interferometrin 1.8-metrisestä lisäkaukoputkesta (Auxiliary Telescope, AT) AMBER-havaintolaitteessa tähtitieteilijät voivat nähdä yhtä pieniä yksityiskohtia kuin 85-metriä halkaisialtaan oleva kaukoputki näkisi. Näin saavutettu erotuskyky on noin 2.4 millikaarisekunttia, vastaten ruuvin pään näkymistä Kansainväliseltä Avaruusasemalta. Se on myös enemmän kuin kymmenen kertaa se erotuskyky joka on mahdollinen nykyisillä näkyvänvalon kaukoputkilla avaruudessa.

Yhdistämällä tämän ainutlaatuisen erotuskyvyn havaintoihin toiselta ESO:n kaukoputkelta, 3.58-metriseltä NTT-kaukoputkelta  (New Technology Telescope) La Sillalla, Kraus yhteistyökumppaneineen pystyi havaitsemaan kiekon IRAS 13481-6124:n ympärillä.

“Tämä on ensimmäinen kerta kun pystyimme kuvaamaan massiivisen nuoren tähden ympärillä olevan kiekon sisäosat”, sanoo Kraus. ”Havaintomme näyttävät että tähtien muodostus toimii samalla tavalla kaikilla tähdillä, massasta riippumatta.”

Tähtitieteilijät päättelevät että järjestelmä on noin 60 000 vuotta vanha, ja että tähti on saavuttanut lopullisen massansa. Tähden säteilemän voimakkaan valon takia – keskustähti on 30 000 kertaa valovoimaisempi kuin Aurinkomme – kiekko alkaa piakkoin haihtua. Ulko-osistaan paksumpi kiekko ylettyy 130 kertaa Maa-Aurinko välimatkan päähän – eli 130 tähtitieteellistä yksikköä (AU) – ja sillä on samankaltainen massa kuin tähdelläkin, suunnilleen kaksikymmentä kertaa Auringon massa. Tämän lisäksi nähdään että kiekon sisäosissa ei ole lainkaan pölyä.

“Lisähavainnot käyttäen ALMA:a (Atacama Large Millimeter-submillimeter Array), jota parhaillaan rakennetaan Chileen, voisivat tarjota paljon tietoa järjestelmän sisäosista, ja antaa mahdollisuuden ymmärtää paremmin kuinka nuoret massiiviset tähdet tulevat raskaammiksi” päättää Kraus.

Lisätietoa

Tutkimustulokset julkaistaan artikkelissa tämän viikkoisessa Nature-lehden numerossa (“A hot compact dust disk around a massive young stellar object”, Kraus et al.)

Ryhmä koostuu seuraavista henkilöistä: Stefan Kraus (University of Michigan, USA), Karl-Heinz Hofmann, Karl M. Menten, Dieter Schertl, Gerd Weigelt, Friedrich Wyrowski ja Anthony Meilland  (Max-Planck-Insitut für Radioastronomie, Bonn, Saksa), Karine Perraut (Laboratoire d'Astrophysique de Grenoble, Ranska), Romain Petrov ja Sylvie Robbe-Dubois (Université de Nice Sophia-Antipolis/CNRS/Observatoire de la Côte d’Azur, Ranska), Peter Schilke (Universität zu Köln, Saksa) ja Leonardo Testi (ESO).

ESO (European Southern Observatory, Euroopan eteläinen observatorio) on tähtitieteen keskeinen eurooppalainen hallitustenvälinen organisaatio. Se on tuottavuudella mitattuna maailman johtava tähtitieteellinen observatorio. Sen toimintaa tukee 14 maata: Alankomaat, Belgia, Espanja, Iso-Britannia, Italia, Itävalta, Portugali, Ranska, Ruotsi, Saksa, Suomi, Sveitsi, Tanska ja Tšekki. ESO toteuttaa kunnianhimoista ohjelmaa, joka keskittyy tehokkaiden maassa sijaitsevien tutkimusvälineiden kehittämiseen, rakentamiseen ja toimintaan. Välineiden avulla tähtitieteilijät voivat tehdä tärkeitä tieteellisiä havaintoja. ESOlla on myös johtava asema tähtitieteen tutkimuksen ja kansainvälisen yhteistyön edistämisessä. ESOlla on Chilessä kolme huippuluokan observatoriota: La Silla, Paranal ja Chajnantor. ESOlla on Paranalissa VLT-teleskooppi (Very Large Telescope), maailman kehittynein näkyvän valon aallonpituuksia havainnoiva tähtitieteellinen observatorio, sekä VISTA, maailman suurin kartoituskaukoputki. ESO on maailman suurimman tähtitieteen alan projektin, täysin uudenlaisen ALMA-teleskoopin, eurooppalainen yhteistyökumppani. ESO suunnittelee 42-metristä E-ELT-teleskooppia (European Extremely Large optical/near-infrared Telescope, eurooppalainen erittäin suuri optinen/lähi-infrapuna-alueen teleskooppi), josta tulee maailman suurin tähtitaivasta tarkkaileva silmä.

Linkit

• Tutkimusjulkaisu
• NASA/Spitzer press release

Yhteystiedot

Katri Koskela
Viestintharjoittelija Suomen Akatemian viestint
Helsinki Sähköposti: etunimi.sukunimi@aka.fi

Stefan Kraus
University of Michigan
USA
Puh.: +1 734 615 7374
Sähköposti: stefankr@umich.edu

Richard Hook
ESO
Garching bei München, Germany
Puh.: +49 89 3200 6655
Sähköposti: rhook@eso.org

Henri Boffin
ESO, La Silla Paranal and E-ELT Press Officer
Garching bei München, Germany
Puh.: +49 89 3200 6222
Matkapuhelin: +49 174 515 43 24
Sähköposti: hboffin@eso.org

Connect with ESO on social media

Tämä on ESO:n lehdistötiedotteen käännös eso1029.