Pressemeddelelse

Lysstyrkevariationer hos sollignende stjerner: mysteriet bliver større

Astronomer står overfor sokratisk ”uvidenhed”

7. december 2009

En omfattende undersøgelse foretaget med ESO’s Very Large Telescope gør et gammelt mysterium i studiet af stjerner, der ligner Solen, større. Usædvanlige – og uforklarede! – årelange variationer i lysstyrken på omkring en tredjedel af alle sollignende stjerner i de sene stadier af deres liv er stadig ikke mulige at forklare. I løbet af de seneste årtier har astronomer budt ind med mange mulige forklaringer, men de nye, omhyggelige observationer modsiger dem alle, og gør kun mysteriet større.

”Astronomer er tilbage i mørket, og for en gangs skyld, nyder vi det ikke,” siger Christine Nicholls fra Mount Stromlo Obervatory, Australien, hovedforfatter til en artikel om undersøgelsen. ”Vi har fået det mest omfattende sæt af observationer til dato for denne gruppe af sollignende stjerner, og de viser klart, at alle de mulige forklaringer på deres usædvanlige adfærd ikke holder.”

Mysteriet undersøgt af holdet går tilbage til 1930’erne og berører omkring en tredjedel af sollignende stjerner i Mælkevejen og andre galakser. Alle stjerner med en masse ligesom Solens, bliver hen imod slutningen af deres liv røde, kolde og meget store lige inden de bliver til hvide dværge. Også kendt som røde kæmper, udviser disse ældre stjerner en meget stærk periodisk variation i deres energiudsendelse over tidsperioder på op til et par år.

”Sådanne variationer menes at være forårsaget af, det vi kalder ’stjernepulsationer’”, siger Nicholls. ”Groft sagt, puster den enorme stjerne sig op og falder sammen, hvorved den lyser klarere og svagere i et regelmæssigt mønster. Men en tredjedel af disse stjerner viser en uforklarlig ekstra periodisk variation på endnu længere tidsskalaer – op til fem år”.

For at finde kilden til denne sekundære variation, overvågede astronomerne 58 stjerner i vores galaktiske nabo, den Store Magellanske Sky, i over to og et halvt år. De erhvervede spektrerne ved at bruge højopløsningsspektrografen FLAMES/GIRAF på ESO’s Very Large Telescope og kombinerede dem med billeder fra andre teleskoper [1] og opnåede derved en imponerende samling af egenskaber for disse variable stjerner.

Enestående datasæt, som det, der er indsamlet af Nicholls og hendes kolleger, viser ofte en vej til at løse en kosmisk gåde ved at indsnævre de mange mulige forklaringer, der er forslået af teoretikere. I dette tilfælde, er observationerne dog uforenelige med alle de hidtil udtænkte modeller og genåbner en sag, som allerede er blevet grundigt debatteret. Takket være denne undersøgelse er astronomer nu bevidste om deres egen ”uvidenhed” – en ægte drivkraft i processen med at søge ny viden, som det siges at den gamle græske filosof Sokrates lærte.

”De nyligt indsamlede data viser, at pulsationerne er en ekstremt usandsynlig forklaring på den ekstra variation”, siger holdleder Peter Wood. ”En anden mulig mekanisme til at skabe lysstyrkevariationer i en stjerne er, hvis stjernen bevæger sig i et dobbeltstjernesystem. Men vores observationer er også stærkt uforenelige med denne hypotese.”

Ved en videre analyse fandt holdet ud af, at uanset hvilken årsag der er til disse uforklarede variationer, så er den også skyld i at kæmpestjernerne udslynger masse i enten klumper eller som en skive, der breder sig ud. ”Der er brug for en Sherlock Holmes for at løse dette meget frustrerende mysterium,” slutter Nicholls.

Noter

[1] Præcise lysstyrkemålinger blev foretaget af MACHO og OGLE kollaborationerne, der driver teleskoper i henholdsvis Australien og Chile. OGLE-observationerne blev foretaget samtidigt med VLT-observationerne.

Mere information

Denne forskning blev præsenteret i to artikler: én i november udgaven af Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (“Long Secondary Periods in Variable Red Giants”, af C. P. Nicholls et al.), og en anden er netop blev offentliggjort i Astrophysical Journal (“Evidence for mass ejection associated with long secondary periods in red giants”, af P. R. Wood og C. P. Nicholls).

Holdet er sammensat af Christine P. Nicholls og Peter R. Wood (Research School of Astronomy and Astrophysics, Australia National University), Maria-Rosa L. Cioni (Centre for Astrophysics Research, University of Hertfordshire, England) og Igor Soszyński (Warsaw University Observatory).

ESO, det Europæiske Syd Observatorium, er den mest fremtrædende internationale astronomi-organisation i Europa og verdens mest produktive astronomiske observatorium. ESO har i dag følgende 14 medlemslande: Belgien, Danmark, Finland, Frankrig, Holland, Italien, Portugal, Schweiz og Storbritannien, Spanien, Sverige, Tjekkiet, Tyskland og Østrig. Flere lande har udtrykt interesse i medlemskab. ESO’s aktiviteter er fokuseret på design, konstruktion og drift af jordbaserede observationsfaciliteter for astronomi for at muliggøre vigtige videnskabelige opdagelser. ESO spiller også en ledende rolle for at fremme og organisere samarbejdet inden for astronomisk forskning. I Chile driver ESO tre unikke observatorier i verdensklasse: La Silla, Paranal og Chajnantor. På Paranal driver ESO Very Large Telescope (VLT), der er verdens mest avancerede astronomiske observatorium til observationer i synligt lys. ESO er den europæiske partner i et revolutionerede astronomisk teleskop kaldet ALMA, det største igangværende astronomiske projekt. ESO planlægger i øjeblikket et 42 meter optisk/nær-infrarødt teleskop kaldet European Extremely Large Telescope (E-ELT), der vil blive ”verdens største øje mod himlen”.

Links

• Videnskabelige artikler: http://arxiv.org/abs/0907.2975 og http://arxiv.org/abs/0910.4418

Kontakter

Christine Nicholls
Mount Stromlo Observatory
Australia
Tel: +61-2-6125 0222
E-mail: Nicholls@mso.anu.edu.au

Peter Wood
Mount Stromlo Observatory
Australia
Tel: +61-2-6125 8032
E-mail: wood@mso.anu.edu.au

Ole J. Knudsen (Pressekontakt Danmark)
ESOs formidlingsnetværk og Aarhus Space Centre, Aarhus Universitet
Aarhus, Danmark
Tel: +45 8715 5597
E-mail: eson-denmark@eso.org

Connect with ESO on social media

Dette er en oversættelse af ESO pressemeddelelse eso0948 lavet af ESON - et netværk af personer i ESOs medlemslande, der er kontaktpunkter for medierne i forbindelse med ESO nyheder, pressemeddelelser mm.