eso2009nb — Pressemelding

Varme stjerner plages av gigantiske magnetiske flekker, i følge ESO-data

1. juni 2020

Astronomer som har brukt teleskopene til European Southern Observatory (ESO) har oppdaget gigantiske flekker på overflaten til ekstremt varme stjerner gjemt i stjernehoper. Ikke bare er disse stjernene plaget av magnetiske flekker, noen opplever også superflares, som er eksplosjoner av energi flere millioner ganger mer energiske enn lignende utbrudd på solen. Funnene, publisert i Nature Astronomy i dag, hjelper astronomer med å forstå disse underlige stjernene bedre, samt åpne dørene for å løse andre unnvikende mysterier innen stjernestronomi.

Teamet, ledet av Yazan Momany fra INAFs Astronomical Observatory i Padua i Italia, så på en bestemt type stjerne kjent som ekstreme horisontale kjempegren-stjerner. Dette er objekter som har omtrent halvparten av solens masse, men som er fire til fem ganger varmere. «Disse varme og små stjernene er spesielle fordi vi vet at de vil omgå en av de endelige fasene i livet til en typisk stjerne og vil dø for tidlig», sier Momany, som tidligere var astronom ved ESOs Paranal Observatory i Chile. «I vår galakse er disse særegne, varme objektene vanligvis forbundet med tilstedeværelsen av en nær ledsagerstjerne.»

Men når ekstreme horisontale kjempegren-stjernene observeres i tettpakete stjernegrupper kalt kulehoper virker det overraskende nok som at flertallet av dem ikke har ledsagere. Teamets langsiktige overvåking av disse stjernene, gjort med ESO-teleskoper, avslørte også at det var noe mer med disse mystiske objektene. Når han så på tre forskjellige kulehoper, fant Momany og kollegene at mange av de ekstreme horisontale kjempegren-stjernene viste regelmessige endringer i lysstyrken i løpet av bare noen få dager til flere uker.

«Etter å ha eliminert alle andre scenarier, var det bare én gjenværende mulighet til å forklare deres observerte variasjon i lysstyrke», avslutter Simone Zaggia, en medforfatter fra INAF Astronomical Observatory of Padua i Italia og en tidligere ESO-stipendiat: «Disse stjernene må være plaget av flekker!»

Flekker på ekstreme horisontale kjempegren-stjerner ser ut til å være ganske forskjellige fra de mørke solflekkene på vår egen sol, men begge er forårsaket av magnetiske felt. Flekkene på disse varme, ekstreme stjernene er lysere og varmere enn den omkringliggende stjerneflaten, i motsetning til på solen der vi ser flekker som mørke flekker på soloverflaten som er kjøligere enn omgivelsene. Flekkene på ekstreme horisontale kjempegren-stjerner er også betydelig større enn solflekker, og dekker opptil en fjerdedel av stjernens overflate. Disse flekkene er utrolig vedvarende og varer i flere tiår, mens individuelle solflekker er midlertidige, og varer bare noen få dager til måneder. Når de varme stjernene roterer, kommer og går flekkene på overflaten, noe som forårsaker de synlige endringene i lysstyrken.

Utover variasjonene i lysstyrke som skyldes flekker, oppdaget teamet også et par ekstreme horisontale kjempegren-stjerner som viste superflares, plutselige energieksplosjoner og et annet tegn på tilstedeværelsen av et magnetfelt. «De ligner på flares vi ser på vår egen sol, men ti millioner ganger mer energiske», sier studiemedforfatter Henri Boffin, en astronom ved ESOs hovedkvarter i Tyskland. «Slik oppførsel var absolutt ikke forventet og fremhever viktigheten av magnetiske felt i å forklare egenskapene til disse stjernene.» 

Etter seks tiår med å prøve å forstå ekstreme horisontale kjempegren-stjerner, har astronomer nå et mer fullstendig bilde av dem. Dessuten kan dette funnet bidra til å forklare opphavet til sterke magnetfelt i mange hvite dverger, objekter som representerer det siste stadiet i livet til sollignende stjerner og som viser likheter med ekstreme horisontale kjempegren-stjerner. «Men det større bildet», sier teammedlem David Jones, en tidligere ESO-stipendiat nå ved Instituto de Astrofísica de Canarias i Spania, «er at endringene i lysstyrken til varme stjerner – fra unge, sollignende stjerner til gamle, ekstreme horisontale kjempegren-stjerner og døde hvite dverger, kan alle knyttes til hverandre. Disse objektene lider alle av magnetiske flekker på overflaten.»

For å komme frem til dette resultatet, brukte astronomene flere instrumenter på ESOs Very Large Telescope (VLT), inkludert VIMOS, FLAMES og FORS2, samt OmegaCAM tilknyttet VLT Survey Telescope ved Paranal Observatory. De benyttet også ULTRACAMNew Technology Telescope ved ESOs La Silla Observatory, også i Chile. Gjennombruddet kom da teamet observerte stjernene i den nær-ultrafiolette delen av lysspekteret, slik at de kunne avsløre de varmere, ekstreme stjernene som skilte seg ut blant de kjøligere stjernene i kulehopen.

Mer informasjon

Denne studien ble presentert i den vitenskapelige artikkelen «A plague of magnetic spots among the hot stars of globular clusters» som ble publisert i Nature Astronomy i dag (doi: 10.1038/s41550-020-1113-4).

Teamet består av Y. Momany (INAF Astronomical Observatory of Padua, Italia [INAF Padua]), S. Zaggia (INAF Padua), M. Montalto (Department of Physics and Astronomy, University of Padua, Italia [U. Padua]), D. Jones (Instituto de Astrofísica de Canarias and Department of Astrophysics, University of La Laguna, Tenerife, Spania), H.M.J. Boffin (European Southern Observatory, Garching, Tyskland, S. Cassisi (INAF Astronomical Observatory of Abruzzo and INFN Pisa, Italia), C. Moni Bidin (Instituto de Astronomia, Universidad Catolica del Norte, Antofagasta, Chile), M. Gullieuszik (INAF Padua), I. Saviane (European Southern Observatory, Santiago, Chile), L. Monaco (Departamento de Ciencias Fisicas, Universidad Andreas Bello, Santiago, Chile), E. Mason (INAF Astronomical Observatory of Trieste, Italia), L. Girardi (INAF Padua), V. D’Orazi (INAF Padua), G. Piotto (U. Padua), A.P. Milone (U. Padua), H. Lala (U. Padua), P.B. Stetson (Herzberg Astronomy and Astrophysics, National Research Council, Victoria, Canada), og Y. Beletsky (Las Campanas Observatory, Carnegie Institution of Washington, La Serena, Chile).

ESO, European Southern Observatory, er den fremste mellomstatlige astronomiorganisasjonen i Europa og verdens desidert mest produktive astronomiske observatorium. Organisasjonen er finansiert av 16 land: Belgia, Danmark, Finland, Frankrike, Irland, Italia, Nederland, Polen, Portugal, Spania, Storbritannia, Sveits, Sverige, Tsjekkia, Tyskland og Østerrike, samt vertsnasjonen Chile og med Australia som en strategisk partner. ESOs ambisiøse virksomhet fokuserer på design, bygging og drifting av effektive bakkebaserte observasjonsanlegg for å muliggjøre banebrytende vitenskapelige oppdagelser. ESO spiller også en ledende rolle i å fremme og organisere samarbeid innenfor astronomisk forskning. ESO driver tre unike, verdensledende observatorier i Chile: La Silla, Paranal og Chajnantor. Ved Paranal har ESO oppført Very Large Telescope og det verdensledende Very Large Telescope Interferometer, samt de to kartleggingsteleskopene VISTA som observerer i infrarødt og VLT Survey Telescope som observerer i synlig lys. ESO er også en viktig partner i to fasiliteter ved Chajnantor, APEX og ALMA, som er nåtidens største astronomiprosjekt. På Cerro Armazones, ikke langt fra Paranal, er ESO i ferd med å bygge Extremely Large Telescope (ELT). Med en speildiameter på 39 meter vil dette bli det største «øye» i verden som ser opp på himmelen.

Linker

Kontakter

Maria Hammerstrøm (oversetter & norsk pressekontakt)
Universitetet i Oslo
Oslo, Norge
E-post: eson-norway@eso.org

Yazan Al Momany
INAF - Osservatorio Astronomico di Padova
Padua, Italy
Tlf.: +39 333 6297662
E-post: yazan.almomany@inaf.it

Henri Boffin
European Southern Observatory
Garching bei München, Germany
E-post: hboffin@eso.org

David Jones
Instituto de Astrofísia de Canarias (IAC)
Tenerife, Spain
Tlf.: +34 63 8982356
E-post: djones@iac.es

Simone Zaggia
INAF - Osservatorio Astronomico di Padova
Padua, Italy
Tlf.: +39 (0)49 8293533
E-post: simone.zaggia@inaf.it

Bárbara Ferreira
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tlf.: +49 89 3200 6670
Mob.: +49 151 241 664 00
E-post: pio@eso.org

ESO i sosiale medier

Dette er en oversettelse av ESOs pressemelding eso2009 i regi av ESON, et nettverk av personer i ESOs medlemsland (samt noen utenfor ESO, som Norge) som fungerer som lokale mediekontakter i forbindelse med pressemeldinger og andre nyheter fra ESO.

Om pressemeldingen

Pressemld. nr.:eso2009nb
Type:Unspecified : Star : Grouping : Cluster
Facility:New Technology Telescope, Very Large Telescope, VLT Survey Telescope
Instruments:FLAMES, FORS2, OmegaCAM, VIMOS

Bilder

Illustrasjon av en stjerne plaget av magnetiske flekker
Illustrasjon av en stjerne plaget av magnetiske flekker
Flekker på solen sammenlignet med flekker på en ekstrem horisontal kjempegren-stjerne (illustrasjon)
Flekker på solen sammenlignet med flekker på en ekstrem horisontal kjempegren-stjerne (illustrasjon)

Videoer

ESOcast Light 223: Varme stjerner plages av gigantiske magnetiske flekker
ESOcast Light 223: Varme stjerner plages av gigantiske magnetiske flekker
Animasjon av en stjerne plaget av magnetiske flekker
Animasjon av en stjerne plaget av magnetiske flekker
Flekker på solen sammenlignet med flekker på en ekstrem horisontal kjempegren-stjerne (animasjon)
Flekker på solen sammenlignet med flekker på en ekstrem horisontal kjempegren-stjerne (animasjon)

Se også