Lehdistötiedote

Linnunradan muinainen sydän

VISTA löysi arkaaisen pallomaisen tähtijoukon jäänteet

12. lokakuuta 2016

Nimellä RR Lyrae tunnetun luokan muinaisia tähtiä on löydetty ensi kertaa Linnunradan keskustasta käyttäen ESO:n VISTA-infrapunateleskooppia. RR Lyrae -tähdet sijaitsevat tavallisesti yli 10 miljardin vuoden ikäisissä, muinaisissa tähtipopulaatioissa. Niiden löytyminen antaa ymmärtää, että Linnunradan keskuspullistuma muodostui luultavimmin varhaisten tähtijoukkojen yhteensulautumisen seurauksena. Nämä tähdet saattavat jopa olla koko Linnunradan kaikkein massiivisimman ja vanhimman jäljellä olevan tähtijoukon jäänteitä.

Dante Minnitin (Universidad Andrés Bello, Santiago, Chile) ja Rodrigo Contreras Ramosin (Instituto Milenio de Astrofísica, Santiago, Chile) johtama tutkimusryhmä käytti ESO:n julkisen VVV-kartoituksen (Variables in the Via Lactea) osana tehtyjä, infrapuna-aallonpituusalueella toimivan VISTA-kartoitusteleskoopin havaintoja tutkiakseen huolellisesti Linnunradan keskusosia. Näkyvää valoa vähemmän avaruuspölyn vaikutuksille altista infrapunavaloa havaitsemalla ja ESO:n Paranalin observatorion erinomaisia olosuhteita hyödyntäen tutkimusryhmä pystyi saamaan aikaisempaa selvemmän kuvan tästä alueesta. He löysivät tusinan aikaisemmin tuntemattomia muinaisia RR Lyrae -tähtiä Linnunradan ytimestä.

Linnunratamme keskustassa on monien galaksien tavoin hyvin tiheälti tähtiä, mutta se on ainutkertainen, koska läheisyytensä ansiosta sitä voidaan tutkia tarkasti. Tämä RR Lyrae -tähtien havainto tarjoaa vakuuttavaa todistusaineistoa tähtitieteilijöiden päättäessä kahden kilpailevan teorian välillä kuinka nämä keskuspullistumat muodostuvat.

RR Lyrae -tähtiä löytyy tyypillisesti tiheistä pallomaisista tähtijoukoista. Ne ovat muuttuvia tähtiä ja kunkin RR Lyrae -tähden kirkkaus muuttuu säännöllisellä jaksolla. Tähtitieteilijät voivat laskea kunkin RR Lyrae -tähden etäisyyden havaitsemalla tähden kunkin kirkastumis- ja himmenemisjakson pituutta ja myös mittaamalla sen kirkkauden [1].

Valitettavasti nämä erinomaiset etäisyysmittaritähdet jäävät usein nuorempien, kirkkaampien tähtien varjoon ja joillakin alueilla ne ovat tomun piilottamia. Siten RR Lyrae -tähtien paikantaminen suoraan Linnunradan äärimmäisen tiheässä sydämessä oli mahdotonta ennen kuin julkinen VVV-kartoitus suoritettiin infrapunavaloa käyttäen. Siltikin tutkimusryhmä kuvaili RR Lyrae -tähtien paikantamisen haastavuutta niitä kirkkaampien tähtien tungoksessa "pelottavaksi".

Heidän kova työnsä palkittiin kuitenkin tusinan RR Lyrae -tähden tunnistamisella. Niiden löytyminen antaa ymmärtää, että muinaisen pallomaisen tähtijoukon jäänteitä on hajaantuneena Linnunradan keskuspullistuman ytimessä.

Rodrigo Contreras Ramos kertoo tarkemmin: "RR Lyrae -tähtien löytymisellä Linnunradan keskustasta on tärkeitä vaikutuksia galaksien ytimien muodostumiselle. Todistusaineisto tukee käsitystä, jonka mukaan keskuspullistuma muodostui alunperin jokusen pallomaisen tähtijoukon yhteensulautumisen seurauksena."

Kilpaileva hypoteesi galaksien keskuspullistumien muodostumisesta kaasun nopean kertymän seurauksena kiistää teorian näiden keskuspullistumien muodostumisesta pallomaisten tähtijoukkojen yhteensulautumisen seurauksena. Näiden, lähes aina pallomaisista tähtijoukoista löytyvien RR Lyrae -tähtien paljastuminen on hyvin vahva todiste sen puolesta, että Linnunradan keskuspullistuma muodostui itse asiassa yhteensulautumisen seurauksena. Laajennettuna kaikki muutkin samanlaiset galaksien keskuspullistumat ovat saattaneet muodostua samoin.

Nämä tähdet eivät ole vain vahva todiste galaksien evoluution tärkeän teorian puolesta vaan ne ovat myös todennäköisesti yli 10 miljardin vuoden ikäisiä — Linnunradan kenties vanhimman ja massiivisimman tähtijoukon himmeitä, mutta itsepintaisia selviytyjiä.

Lisähuomiot

[1] Kefeidien kaltaisten muiden säännöllisesti muuttuvien tähtien tavoin RR Lyrae -tähdillä on yksinkertainen suhde sen välillä kuinka nopeasti niiden kirkkaus muuttuu ja kuinka kirkkaita ne ovat. Pidemmät muuttuvuusjaksot tarkoittavat kirkkaampia tähtiä. Tätä jakson ja kirkkauden suhdetta voidaan käyttää määritettäessä tähden etäisyyttä sen muuttuvuusjakson pituudesta ja sen näennnäisestä kirkkaudesta.

Lisätietoa

Tämä tutkimus esitettiin tutkimusjulkaisussa, joka ilmestyy julkaisusarjassa The Astrophysical Journal Letters.

Tutkimusryhmään kuuluvat D. Minniti (Instituto Milenio de Astrofísica, Santiago, Chile; Departamento de Física, Universidad Andrés Bello, Santiago, Chile; Vatikaanin observatorio, Vatikaanivaltio, Italia; 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 Muenchen, Saksa; Excellence Cluster Universe, Garching, Saksa), O.A. Gonzalez (UK Astronomy Technology Centre, Royal Observatory, Edinburgh, Iso-Britannia), E. Valenti (European Southern Observatory, Garching bei München, Saksa) ja F. Gran (Instituto Milenio de Astrofísica, Santiago, Chile; Pontificia Universidad Católica de Chile, Instituto de Astrofísica, Santiago, Chile).

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
• ESO:n julkinen Variables in the Via Lactea (VVV) -kartoitus

Yhteystiedot

Dante Minniti
Universidad Andrés Bello
Santiago, Chile
Sähköposti: dante@astrofisica.cl

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

Mathias Jäger
Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Matkapuhelin: +49 176 62397500
Sähköposti: mjaeger@partner.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

Tämä on ESO:n lehdistötiedotteen käännös eso1636.