Komunikat prasowy

VLT znalazł najszybciej rotującą gwiazdę

5 grudnia 2011

Bardzo Duży Teleskop (VLT), należący do ESO, odnalazł najszybciej obracającą się gwiazdę. Ta masywna, jasna i młoda gwiazda znajduje się w sąsiedniej galaktyce – Wielkim Obłoku Magellana, około 160 tysięcy lat świetlnych od Ziemi. Astronomowie sądzą, że mogła mieć gwałtowną przeszłość i została wyrzucona z układu podwójnego podczas eksplozji jej towarzyszki.

Międzynarodowy zespół astronomów wykorzystał Bardzo Duży Teleskop (VLT) w Obserwatorium ESO Paranal w Chile do wykonania przeglądu najcięższych i najjaśniejszych gwiazd w Mgławicy Tarantula (eso1117) w Wielkim Obłoku Magellana. Pośród wielu jasnych gwiazd w tym gwiezdnym żłobku zespół dostrzegł jedną zwaną VFTS 102 [1], która obraca się z prędkością ponad dwa miliony kilometrów na godzinę – ponad trzysta razy szybciej niż Słońce [2]  i bardzo blisko punktu, w którym zostałaby rozerwana przez siły odśrodkowe. VFTS 102 jest najszybciej obracającą się gwiazdą spośród znanych do tej pory [3].

Astronomowie odkryli także, iż gwiazda ma 25 razy większą masę niż Słońce i jest około sto tysięcy razy jaśniejsza, a na dodatek porusza się w przestrzeni w znacząco różny sposób w porównaniu do swoich sąsiadek [4].

„Znaczna prędkość rotacji oraz nietypowy ruch w porównaniu do otaczających gwiazd pozwoliły nam zastanawiać się czy gwiazda nie miała czasem nietypowego wczesnego etapu życia. Byliśmy podejrzliwi.” Wyjaśnia Philip Dufton (Królewski Uniwersytet w Belfaście, Irlandia Północna, Wielka Brytania), główny autor publikacji przedstawiającej wyniki badań.

Różnica w prędkości może wskazywać, że VFTS 102 jest uciekającą gwiazdą – obiektem, który został wyrzucony z układu podwójnego gdy jego towarzysz eksplodował jako supernowa. Ta koncepcja jest wspierana przez dwie dalsze wskazówki: pulsar i powiązana z nim pozostałość po supernowej w bliskim sąsiedztwie [5].

Zespół opracował możliwą historię tej bardzo nietypowej gwiazdy. Mogła rozpocząć swój żywot jako składnik układu podwójnego. Jeżeli dwie gwiazdy były blisko siebie, gaz z towarzysza mógł się przemieszczać i na skutek tego procesu gwiazda obracała się coraz szybciej. To mogłoby wyjaśnić nietypowy fakt – dlaczego rotuje tak szybko. Po krótkim czasie życia około dziesięciu milionów lat masywny towarzysz eksplodował jako supernowa – co może wyjaśnić własności obłoku gazu znanego jako pozostałość po supernowej, który widać niedaleko. Eksplozja mogła także doprowadzić do wyrzucenia gwiazd, co byłoby wyjaśnieniem dla trzeciej anomalii – różnicy pomiędzy jej prędkością, a ruchem innych gwiazd w tym rejonie. Masywny towarzysz zapadł się i zmienił w pulsara, którego obserwujemy obecnie i który wieńczy rozwiązanie zagadki.

Mimo, że astronomowie nie mogą być na razie pewni, że dokładnie takie coś miało miejsce, Dufron podsumowuje „Jest to intrygująca historia, ponieważ wyjaśnia nietypowe własności, które obserwujemy. Gwiazda z pewnością ukazuje nam niespodziewane strony krótkiego, ale dramatycznego życia najmasywniejszych gwiazd.”

Uwagi

[1] Nazwa VFTS102 odnosi się do przeglądu VLT-FLAMES Tarantula Survey wykonanego za pomocą spektrografu Fibre Large Array Multi Element Spectrograph (FLAMES) na Bardzo Dużym Teleskopie (VLT).

[2] Gdyby samolot podróżował z taką prędkością w ciągu około jednej minuty okrążyłby Ziemię wzdłuż równika.

[3] Niektóre gwiazdy kończą swój żywot jako zwarte obiekty, takie jak pulsary (zobacz uwaga [5]), które mogą obracać się znacznie szybciej niż VFTS 102, ale są one także znacznie mniejsze i bardziej gęste oraz nie świecą tak jak normalne gwiazdy dzięki reakcjom termojądrowym.

[4] VFTS 102 porusza się prawie 228 km/s, czyli o około 40 km/s wolniej niż inne podobne gwiazdy w tym rejonie.

[5] Pulsary są efektem supernowych. Jądro gwiazdy zapada się do bardzo małego rozmiaru tworząc gwiazdę neutronową, która obraca się bardzo szybko i emituje silne dżety promieniowania. Dżety te tworzą regularne „pulsy” widziane z Ziemi gdy gwiazda obraca się wokół swojej osi. Powiązana pozostałość po supernowej to charakterystyczny obłok gazu odrzucony przez falę uderzeniową pochodzącą od kolapsu gwiazdy w gwiazdę neutronową.

Więcej informacji

Wyniki badań opublikowano w Astrophysical Journal Letters w artykule “The VLT-FLAMES Tarantula Survey: The fastest rotating O-type star and shortest period LMC pulsar — remnants of a supernova disrupted binary?”, Philip L. Dufton et al.

Skład zespołu badawczego: P.L. Dufton (Astrophysics Research Centre, Queen’s University Belfast (ARC/QUB), Wielka Brytania), P.R. Dunstall (ARC/QUB, Wielka Brytania), C.J. Evans (UK Astronomy Technology Centre, Royal Observatory Edinburgh (ROE), Wielka Brytania), I. Brott (University of Vienna, Department of Astronomy, Austria), M. Cantiello (Argelander Institut fur Astronomie der Universitat Bonn, Niemcy, Kavli Institute for Theoretical Physics, University of California, USA), A. de Koter (Astronomical Institute ‘Anton Pannekoek’, University of Amsterdam, Holandia), S.E. de Mink (Space Telescope Science Institute, USA), M. Fraser (ARC/QUB, Wielka Brytania), V. Henault-Brunet (Scottish Universities Physics Alliance (SUPA), Institute for Astronomy, University of Edinburgh, ROE, Wielka Brytania), I.D. Howarth (Department of Physics & Astronomy, University College London, Wielka Brytania), N. Langer (Argelander Institut fur Astronomie der Universitat Bonn, Niemcy), D.J. Lennon (ESA, Space Telescope Science Institute, USA), N. Markova (Institute of Astronomy with NAO, Bułgaria), H. Sana (Astronomical Institute ‘Anton Pannekoek’, University of Amsterdam, Holandia), W.D. Taylor (SUPA, Institute for Astronomy, University of Edinburgh, ROE, Wielka Brytania).

ESO, Europejskie Obserwatorium Południowe, jest wiodącą międzyrządową organizacją astronomiczną w Europie i najbardziej produktywnym obserwatorium astronomicznym na świecie. Jest wspierane przez 15 krajów: Austria, Belgia, Brazylia, Czechy, Dania, Finlandia, Francja, Hiszpania, Holandia, Niemcy, Portugalia, Szwajcaria, Szwecja, Wielka Brytania oraz Włochy. ESO prowadzi ambitne programy dotyczące projektowania, konstrukcji i użytkowania silnych naziemnych instrumentów obserwacyjnych, pozwalając astronomom na dokonywanie znaczących odkryć naukowych. ESO odgrywa wiodącą rolę w promowaniu i organizowaniu współpracy w badaniach astronomicznych. ESO zarządza trzema unikalnymi, światowej klasy obserwatoriami w Chile: La Silla, Paranal i Chajnantor. W Paranal ESO posiada Bardzo Duży Teleskop (Very Large Telescope), najbardziej zaawansowane na świecie astronomiczne obserwatorium w świetle widzialnym oraz dwa teleskopy do przeglądów. VISTA pracuje w podczerwieni i jest największym na świecie instrumentem do przeglądów nieba, natomiast VLT Survey Telescope to największy teleskop dedykowany przeglądom nieba wyłącznie w zakresie widzialnym. ESO jest europejskim partnerem dla rewolucyjnego teleskopu ALMA, największego istniejącego projektu astronomicznego. ESO planuje obecnie 40-metrowej klasy Ekstremalnie Wielki Teleskop Europejski (European Extremely Large optical/near-infrared Telescope - E-ELT), który stanie się “największym okiem świata na niebo”.

Linki

• Artykuł naukowy: "The VLT-FLAMES Tarantula Survey I. Introduction and observational overview”
• Wersja opublikowana w ApJL
• Zdjęcia Bardzo Dużego Teleskopu (VLT)

Kontakt

Philip Dufton
Queen's University of Belfast
Belfast, UK
Tel.: +44 028 9097 3552
E-mail: P.Dufton@qub.ac.uk

Richard Hook
ESO, La Silla, Paranal, E-ELT & Survey Telescopes Press Officer
Garching bei München, Germany
Tel.: +49 89 3200 6655
Tel. kom.: +49 151 1537 3591
E-mail: rhook@eso.org

Krzysztof Czart (Kontakt dla mediów Polska)
Sieć Popularyzacji Nauki ESO oraz Urania - Postępy Astronomii
Toruń, Polska
Tel.: +48 513 733 282
E-mail: eson-poland@eso.org

Śledź ESO w mediach społecznościowych