Pressmeddelande

Skarpaste bilden hittills på superstjärnan Eta Carinae

19 oktober 2016

En internationell forskargrupp har använt Very Large Telescope Interferometer för att observera dubbelstjärnan Eta Carinae i större detalj än någonsin tidigare. De upptäckte nya och oväntade strukturer inuti stjärnsystemet, bland annat i området mellan de två stjärnorna där vindar med extremt höga hastigheter kolliderar. Den nya inblicken i detta gåtfulla stjärnsystem kan leda till bättre förståelse av hur de tyngsta stjärnorna utvecklas.

Ett forskarlag som leds av astronomen Gerd Weigelt vid Max Planck-institutet för radioastronomi (MPIfR) i Bonn, Tyskland, har använt Very Large Telescope Interferometer (VLTI) vid ESO:s Paranalobservatorium för att ta en unik bild av stjärnsystemet Eta Carinae i Carinanebulosan.

Denna bjässe till dubbelstjärna består av två massiva stjärnor som går i bana omkring varandra. Båda stjärnor är mycket aktiva och alstrar vindar med hastigheter på uppemot tio miljoner kilometer i timmen [1]. Det är först nu som man kunnat studera det turbulenta området mellan de två stjärnorna där vindarna kolliderar.

Kraften hos det snurrande stjärnparet Eta Carinae skapar dramatiska fenomen. Systemets Stora utbrott observerades av astronomer under 1830-talet. Vi vet nu att utbrottet orsakades av att den större av stjärnorna kastade ut enorma mängder gas och stoft under en kort tidsperiod. Då skapades de två karaktäriska loberna som utgör Homunculusnebulosan och som idag omger stjärnorna. Den kombinerade effekten av de två stjärnvindarna som i hög hastighet brakar in i varandra ger upphov både till temperaturer på uppemot flera miljoner grader och intensiv röntgenstrålning.

Det centrala området där stjärnvindarna kolliderar är jämförelsevis mycket litet – dess utsträckning är ungefär en tusendel av storleken på Homunculusnebulosan. Därför har varken markbaserade teleskop eller rymdteleskop kunnat observera det i detalj. Men nu har forskarlaget använt den kraftfulla upplösningsförmågan hos instrumentet AMBER på VLTI för att för första gången blicka in i denna våldsamma miljö. En smart kombination av tre av hjälpteleskopen vid VLT – en interferometer – ger tio gånger bättre upplösning än ett av VLT:s enhetsteleskop. Resultatet blev den skarpaste bilden hittills av systemet och dessutom oväntade insikter om dess interna struktur.

– Vår dröm har förverkligats eftersom vi nu kan få till extremt skarpa bilder i infrarött ljus. VLTI ger oss en unik möjlighet att förbättra vår fysikaliska förståelse av Eta Carinae och många andra viktiga objekt, säger Gerd Weigelt.

Förutom bilderna har man kunnat bestämma de intensiva stjärnvindarnas hastigheter [2] tack vare spektralobservationer från kollisionszonen. Med hjälp av dessa hastigheter kan forskarlaget producera mer pålitliga datormodeller av detta fascinerande stjärnsystemets innanmäte. Detta kommer att bidra till en bättre förståelse för hur extremt massiva stjärnor av det här slaget förlorar massa under tiden som de utvecklas.

Dieter Schertl, också astronom vid Max Planck-institutet för radioastronomi, blickar framåt.

– De nya VLTI-instrumenten GRAVITY och MATISSE kommer att ge oss möjligheten att få interferometriska bilder med ännu högre precision och som täcker ett bredare våglängdsintervall. Ett brett spann i våglängd behövs för att bestämma de fysikaliska egenskaperna hos många astronomiska objekt, säger han.

Noter

[1] De två stjärnorna är så massiva och ljusstarka att strålningen som de producerar sliter bort material från stjärnornas ytor och kastar ut det i rymden. Sådana stjärnvindar kan färdas med hastigheter på uppemot en miljon kilometer i timmen.

[2] Mätningarna gjordes med hjälp av Dopplereffekten. Astronomer använder Dopplereffekten (eller dopplerförkskjutningar) för att beräkna exakt hur snabbt stjärnor och andra astronomiska objekt rör sig i riktning mot eller bort från jorden. Rörelser mot eller från oss skapar små förskjutningar i objektets spektrallinjer. Man kan beräkna hastigheten hos rörelsen från denna förskjutning.

Mer information

Denna forskning presenteras i en forskningsartikel som publiceras i tidsskriften Astronomy and Astrophysics.

Forskarlaget består av G. Weigelt (Max Planck-institutet för radioastronomi, Tyskland), K.-H. Hofmann (Max Planck-institutet för radioastronomi, Tyskland), D. Schertl (Max Planck-institutet för radioastronomi, Tyskland), N. Clementel (South African Astronomical Observatory, Sydafrika) , M.F. Corcoran (Goddard Space Flight Center, USA; Universities Space Research Association, USA), A. Damineli (Universidade de São Paulo, Brasilien), W.-J. de Wit (European Southern Observatory, Chile), R. Grellmann (Universität zu Köln, Tyskland), J. Groh (The University of Dublin, Irland), S. Guieu (European Southern Observatory, Chile), T. Gull (Goddard Space Flight Center, USA), M. Heininger (Max Planck-institutet för radioastronomi, Tyskland) , D.J. Hillier (University of Pittsburgh, USA), C.A. Hummel (ESO, Tyskland), S. Kraus (University of Exeter, Storbritannien), T. Madura (Goddard Space Flight Center, USA), A. Mehner (European Southern Observatory, Chile), A. Mérand ( European Southern Observatory, Chile), F. Millour (Université de Nice Sophia Antipolis, Frankrike), A.F.J. Moffat (Université de Montréal, Kanada), K. Ohnaka (Universidad Católica del Norte, Chile), F. Patru (Osservatorio Astrofisico di Arcetri, Italien), R.G. Petrov (Université de Nice Sophia Antipolis, Frankrike), S. Rengaswamy (Indian Institute of Astrophysics, Indien) , N.D. Richardson (University of Toledo, USA), T. Rivinius (ESO, Chile), M. Schöller ESO, Tyskland), M. Teodoro (Goddard Space Flight Center, USA) och M. Wittkowski (ESO, Tyskland).

ESO, Europeiska sydobservatoriet, är Europas främsta samarbetsorgan för astronomisk forskning och världens mest produktiva astronomiska observatorium. Det stöds av 16 länder: Belgien, Brasilien, Danmark, Finland, Frankrike, Italien, Nederländerna, Polen, Portugal, Schweiz, Spanien, Storbritannien, Sverige, Tjeckien, Tyskland och Österrike. ESO:s ambitiösa verksamhet rör design, konstruktion och drift av avancerade markbaserade forskningsanläggningar som gör det möjligt för astronomer att göra banbrytande vetenskapliga upptäckter. ESO spelar dessutom en ledande roll i att främja och organisera samarbeten inom astronomisk forskning. ESO driver tre unika observationsplatser i Chile: La Silla, Paranal och Chajnantor. Vid Paranal finns Very Large Telescope, världens mest avancerade observatorium för synligt ljus, och två kartläggningsteleskop. VISTA arbetar i infrarött ljus och är världens största kartläggningsteleskop och VST (VLT Survey Telescope) är det största teleskopet som konstruerats enbart för att kartlägga himlavalvet i synligt ljus. ESO är en huvudpartner i ALMA, världens hittills största astronomiska projekt. Och på Cerro Armazones, nära Paranal, bygger ESO det europeiska extremt stora 39-metersteleskopet för synligt och infrarött ljus, E-ELT. Det kommer att bli ”världens största öga mot himlen”.

Länkar

• Forskningsartikeln

• Bilder på VLT

• 3D-modell av Homunculusnebulosan

• Simuleringar av Eta Carinae

Kontakter

Gerd Weigelt
Max-Planck-Institut für Radioastronomie
Bonn, Germany
Tel: +49 228 525 243
E-post: weigelt@mpifr-bonn.mpg.de

Dieter Schertl
Max-Planck-Institut für Radioastronomie
Bonn, Germany
Tel: +49 228 525 301
E-post: ds@mpifr-bonn.mpg.de

Norbert Junkes
Public Information Officer, Max-Planck-Institut für Radioastronomie
Bonn, Germany
Tel: +49 228 525 399
E-post: njunkes@mpifr-bonn.mpg.de

Mathias Jäger
Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tel: +49 176 62397500
E-post: mjaeger@partner.eso.org

Johan Warell (Presskontakt för Sverige)
ESO:s nätverk för vetenskaplig kommunikation
Skurup, Sverige
Tel: +46-706-494731
E-post: eson-sweden@eso.org

Connect with ESO on social media

Detta är den översatta versionen av ESO:s pressmeddelande eso1637 som har tagits fram inom ESON, ett nätverk av medarbetare i ESO:s medlemsländer. ESON-representanterna fungerar som lokala kontaktpersoner för media i samband med ESO:s pressmeddelanden och andra händelser. ESON:s kontaktperson i Sverige är Johan Warell.