Lehdistötiedote

Kaikkien aikojen terävin kuva ikääntyvää tähteä ympäröivästä tomukiekosta

VLTI löytää ikääntyvien tähtien ympäriltä samanlaisia kiekkoja kuin tunnetaan nuorten tähtien ympärillä

9. maaliskuuta 2016

Chilessä sijaitsevan, ESO:n Paranalin observatorion VLT-teleskoopin interferometri (VLTI) on ottanut kaikkien aikojen terävimmän kuvan ikääntyvää tähteä ympäröivästä tomukiekosta. Ensimmäistä kertaa tällaisia piirteitä voidaan verrata nuorten tähtien vastaaviin — ja ne näyttävät yllättävän samankaltaisilta. On jopa mahdollista, että tähden elämän lopussa ilmestyvä kiekko saattaa myös muodostaa toisen sukupolven planeettoja.

Lähestyessään elämänsä loppua monet tähdet muodostavat vakaan kaasu- ja tomukiekon ympärilleen. Tähtituuli puhalsi tämän materian tähdestä tähden kulkiessa evoluutionsa punaisen jättiläistähden vaihetta. Nämä kiekot muodostavat nuoria tähtiä ympäröiviä planeettoja muodostavia kiekkoja. Tähän mennessä tähtitieteilijät eivät kuitenkaan ole pystyneet vertaamaan toisiinsa näitä kahta, joista toinen muodostuu tähden elämänsyklin alussa ja toinen lopussa.

Vaikka useita kiekkoja liitetään nuoriin tähtiin, jotka ovat riittävän lähellä meitä, jotta niitä voidaan tutkia yksityiskohtaisesti, meitä lähellä ei ole vastaavia kiekollisia vanhoja tähtiä, joista voitaisiin saada tarkkoja kuvia.

Tämä on nyt kuitenkin muuttunut. Belgialaisen, Leuvenissa sijaitsevan Instituut voor Sterrenkunde -tutkimuslaitoksen tähtitieteilijöiden Michel Hillen ja Hans Van Winckel johtama tähtitieteilijäryhmä on hyödyntänyt Chilessä sijaitsevan, ESO:n Paranalin observatorion VLT-teleskoopin interferometrin (VLTI) täyttä tehokkuutta käyttäen PIONIER-havaintolaitetta ja vast'ikään päivitettyä RAPID-ilmaisinta.

Heidän kohteensa oli vanha kaksoistähti IRAS 08544-4431 [1], joka sijaitsee noin 4000 valovuoden etäisyydellä Maasta eteläisen taivaan Purjeen tähdistössä (Vela). Tämä kaksoistähti koostuu punaisesta jättiläistähdestä, joka on muodostanut materiastaan sitä ympäröivän tomukiekon ja vähemmän kehittyneestä, normaalimmasta tähdestä, joka kiertää lähellä sitä.

Iso-Britannian Exeterin yliopistossa työskentelevä tutkimusryhmän jäsen, Jacques Kluska selittää: "Yhdistämällä VLTI:n muodostavan usean teleskoopin valon me saimme tyrmäävän terävän kuvan, joka vastaa halkaisijaltaan 150 metrin teleskoopin näkymää. Erotuskyky on niin suuri, että me voisimme esimerkiksi määrittää yhden euron kolikon koon ja muodon kahden tuhannen kilometrin etäisyydeltä nähtynä."

Kiitos VLTI:n kuvien ennennäkemättömän tarkkuuden [2] ja uuden kuvantamistekniikan, joka voi poistaa kuvasta keskustähdet paljastaen, mitä on niiden ympärillä, tutkimusryhmä saattoi analysoida kaikki IRAS 08544-4431 -järjestelmän rakennusosaset ensimmäistä kertaa.

Kuvan kaikkein lupaavin piirre on selvästi erottuva rengas. Tomurenkaan sisäreuna, joka nähdään ensimmäistä kertaa näissä havainnoissa, vastaa oikein hyvin tomukiekon oletettua alkua. Sitä lähempänä tähteä tomu höyrystyisi tähden polttavassa säteilyssä.

"Yllätyimme myös löytäessämme himmeän hohteen, joka tulee luultavasti kumppanitähteä kiertävästä pienestä kertymäkiekosta. Tiesimme, että kyseessä oli kaksoistähti, mutta me emme odottaneet näkevämme kumppania suoraan. On todella PIONIER:in uuden ilmaisimen tuottaman suorituskykyloikan ansiota, että kykenemme näkemään tämän etäisen järjestelmän kaikkein sisimmät osat," lisää pääkirjoittaja Michel Hillen.

Tutkimusryhmä havaitsi, että vanhoja tähtiä ympäröivät kiekot ovat todellakin hyvin samankaltaisia nuoria tähtiä ympäröivien planeettoja muodostavien kiekkojen kanssa. Se voiko näiden vanhojen tähtien ympärille todella muodostua toinen sato planeettoja jää vielä määritettäväksi, mutta kyseessä on kiehtova mahdollisuus.

"Meidän havaintomme ja mallimme avaavat uuden ikkunan näiden kiekkojen fysiikan tutkimukseen ja kaksoistähtien kehitysmalleihin. Läheisten kaksoisjärjestelmien ja niiden tomuympäristöjen monimutkaiset vuorovaikutukset voidaan nyt ensimmäistä kertaa erottaa sekä ajan että paikan suhteen," päättää Hans Van Winckel.

Lisähuomiot

[1] Kohteen nimi ilmaisee, että se on infrapunasäteilyn lähde, jonka IRAS-satelliittiobservatorio havaitsi ja luetteloi 1980-luvulla.

[2] Neljän Aputeleskoopin muodostaman VLTI:n erotuskyky oli noin yksi millikaarisekunti (1/1000-osa asteen 1/3600-osasta).

Lisätietoa

Tämä tutkimus esitettiin tutkimusjulkaisussa "Imaging the dust sublimation front of a circumbinary disk”, jonka kirjoittivat M. Hillen et al. Tutkimusjulkaisu ilmestyy julkaisusarjassa Astronomy & Astrophysics.

Tutkimusryhmään kuuluvat M. Hillen (Instituut voor Sterrenkunde, Leuven, Belgia), J. Kluska (University of Exeter, Exeter, Iso-Britannia), J.-B. Le Bouquin (UJF-Grenoble 1/CNRS-INSU, Institut de Planétologie et d’Astrophysique de Grenoble, Ranska), H. Van Winckel (Instituut voor Sterrenkunde, Leuven, Belgia), J.-P. Berger (ESO, Garching, Saksa), D. Kamath (Instituut voor Sterrenkunde, Leuven, Belgia) ja V. Bujarrabal (Observatorio Astronómico Nacional, Alcalá de Henares, Espanja).

ESO on Euroopan johtava hallitustenvälinen tähtitieteen organisaatio ja maailman tieteellisesti tuotteliain tähtitieteellinen observatorio. ESO:lla on 16 jäsenmaata: Alankomaat, Belgia, Brasilia, Espanja, Iso-Britannia, Italia, Itävalta, Portugali, Puola, Ranska, Ruotsi, Saksa, Suomi, Sveitsi, Tanska ja Tšekin tasavalta. ESO toteuttaa kunnianhimoista ohjelmaa, joka keskittyy tehokkaiden maanpäällisten havaintovälineiden suunnitteluun, rakentamiseen ja käyttöön. Välineiden avulla tähtitieteilijät voivat tehdä merkittäviä tieteellisiä löytöjä. ESO:lla on myös johtava asema tähtitieteen tutkimuksen kansainvälisen yhteistyön edistämisessä ja organisoinnissa. ESO:lla on Chilessä kolme ainutlaatuista huippuluokan observatoriota: La Silla, Paranal ja Chajnantor. ESO:lla on Paranalilla Very Large Telescope (VLT), maailman kehittynein näkyvää valoa havainnoiva tähtitieteellinen observatorio, ja kaksi kartoitusteleskooppia. VISTA toimii infrapuna-alueella ja on maailman suurin kartoitusteleskooppi. VLT Survey Telescope on suurin vartavasten taivaan näkyvän valon kartoitukseen suunniteltu teleskooppi. ESO on yksi maailman suurimman tähtitieteellisen projektin, ALMA-teleskoopin pääyhteistyökumppaneista. Lähellä Paranalia sijaitsevalla Cerro Armazonesilla ESO rakentaa 39-metrin kokoista E-ELT -teleskooppia (European Extremely Large Telescope), josta tulee “maailman suurin tähtitaivasta havainnoiva silmä”.

Linkit

• Tutkimusjulkaisu
• Lisätietoja PIONIER:ista ja uudesta RAPID-ilmaisimesta
• Valokuvia VLT-teleskoopista

Yhteystiedot

Hans Van Winckel
Instituut voor Sterrenkunde
KU Leuven, Belgium
Puh.: +32 16 32 70 32
Sähköposti: Hans.VanWinckel@ster.kuleuven.be

Richard Hook
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Puh.: +49 89 3200 6655
Matkapuhelin: +49 151 1537 3591
Sähköposti: rhook@eso.org

Pasi Nurmi (Lehdistön yhteyshenkilö Suomi)
ESO Science Outreach Network ja University of Turku
Turku, Finland
Puh.: +358 29 4504 358
Sähköposti: eson-finland@eso.org

Connect with ESO on social media