Pressemeddelelse

Stjerneeksplosion i 3D

4. august 2010

Ved at bruge ESO’s Very Large Telescope har astronomer for første gang fået et tredimensionelt billede af fordelingen af det inderste materiale, der er blevet slynget ud ved en nylig stjerneeksplosion. Ifølge de nye resultater var den oprindelige eksplosion ikke bare kraftig. Den var også mere koncentreret i en bestemt retning. Dette er en stærk indikation af, at supernovaen må have været meget turbulent, og det støtter de seneste computermodeller.

I modsætning til Solen, som vil dø temmelig fredeligt, vil tunge stjerner, der nærmere sig slutningen af deres korte liv eksplodere som supernovaer og udslynge store mængder materiale. I denne klasse indtager Supernovaen 1987A (SN 1987A) i den nærtliggende Store Magellanske Sky en ganske særlig plads. Da den dukkede op i 1987, var det den første supernova, der kunne ses med det blotte øje i 383 år (/public/news/eso8704). Og fordi den er forholdsvis tæt på, har det været muligt for astronomerne at studere eksplosionen af en tung stjerne og dens eftervirkninger mere detaljeret end nogensinde før. Det er derfor ingen overraskelse, at kun få begivenheder i moderne astronomi er blevet mødt med en så entusiastisk respons fra videnskabsfolk.

SN 1987A har været en guldgrube for astrofysikere (eso8711 og eso0708). Den har gjort det muligt at observere flere bemærkelsesværdige fænomener for første gang: registrering af neutrinoer fra den kollapsende stjerners indre kerne, der udløste eksplosionen, lokalisering af stjernen før den eksplodere på fotografiske plader i arkiv, afsløring af tegn på en asymmetrisk eksplosion, direkte observation af de radioaktive grundstoffer produceret i eksplosionen, observation af dannelsen af støv i supernovaen, samt påvisning af circumstellart og interstellart materiale (eso0708).

Nye observationer lavet med et unikt instrument, SINFONI [1] på ESO’s Very Large Telescope (VLT), har givet en endnu dybere forståelse af denne fantastiske begivenhed. Nu har astronomer nemlig været i stand til at lave den første 3D-rekonstruktion af centrale dele af det eksploderende materiale.

Dette rumlige kik viser, at eksplosionen var stærkere og hurtigere i nogle retninger end i andre. Det fører til en uregelmæssig form med nogle dele, der strækker sig længere ud i rummet end andre.

Det første materiale der blev slynget ud fra eksplosionen bevægede sig med en imponerende fart på 100 millioner kilometer i timen. Det er omkring en tiendedel af lysets hastighed eller omkring 100.000 gange hurtigere end et passagerjetfly. Selv med denne halsbrækkende fart har det taget 10 år at nå frem til en eksisterende ring af gas og sløv, der tidligere er blevet pustet ud fra den døende stjerne. Billederne viser også, at en anden bølge af materiale bevæger sig ti gange langsommere og opvarmes af radioaktive grundstoffer skabt i eksplosionen.

”Vi har bestemt hastighedsfordelingen af det indre udslyngede materiale af Supernova 1987A,” siger hovedforfatter Karina Kjær. ”Præcis hvordan en supernova eksploderer, er ikke særlig godt forstået, men den måde stjernen eksploderede på er præget ind i dette indre materiale. Vi kan se, at dette materiale ikke bliver slynget symmetrisk ud i alle retninger, men snarere synes at have haft en foretrukken retning. Desuden er denne retning forskellig fra hvad der var forventet ud fra positionen af ringen.”

En sådan asymmetrisk adfærd er blevet forudsagt af nogle af de seneste computermodeller af supernovaer, som har vist, at der er ustabilitet på store skalaer under eksplosionen. De nye observationer er således den første direkte bekræftelse af sådanne modeller.

SINFONI er det førende instrument af sin art og kun den store detaljeringsgrad, som det leverer, gav holdet mulighed for at drage deres konklusioner. Avancerede systemer med adaptiv optik modvirkede den udtværende virkning fra Jordens atmosfære, mens en teknologi kaldet integreret feltspektroskopi gav astronomerne mulighed for at studere flere dele af supernovaens kaotiske kerne samtidig, hvilket førte til opbygningen af 3D-billedet.

”Integreret feltspektroskopi er en særlig teknik, hvor vi for hver pixel får informationer om gassens natur og hastighed,” siger Kjær. ”Det betyder, at vi ud over det normale billede, også har hastigheden langs synslinien. Fordi vi kender tiden, der er gået siden eksplosionen, og fordi materialet er i fri bevægelse udad, kan vi omsætte denne hastighed til en afstand. Det giver os et billede af det indre udslyngede materiale set lige forfra og fra siden.”

Noter

[1] Holdet har benyttet SINFONI-instrumentet (Spectrograph for INtegral Field Observations in the Near Infrared), der er monteret på ESO’s Very Large Telescope (VLT). SINFONI er en nærinfrarød (1,1-2,45 μm) integreret feltspektrograf, der fødes af et adaptiv-optik-modul.

Mere information

Disse forskningsresultater offentliggøres i Astronomy and Astrophysics (”The 3-D Structure of SN 1987A’s inner Ejecta”, af K. Kjær et al.).

Holdet er sammensat af Karina Kjær (Queen’s University Belfast, Storbritannien), Bruno Leibundgut og Jason Spyromilio (ESO) samt Claes Fransson og Anders Jerkstrand (Stockholm University, Sverige).

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, og VISTA, som er verdens største kortlægningsteleskop. 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

• Videnskabelig artikel
• Mere info om SN 1987A

Kontakter

Karina Kjær
Queen’s University
Belfast, UK
Tel: +44 28 9028 8662
Mobil: +44 79 1608 0702
E-mail: karina.kjaer@gmail.com

Bruno Leibundgut
ESO
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6295
E-mail: bleibund@eso.org

Richard Hook
ESO, La Silla, Paranal, E-ELT and Survey telescopes Press Officer
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6655
E-mail: rhook@eso.org

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 eso1032 lavet af ESON - et netværk af personer i ESOs medlemslande, der er kontaktpunkter for medierne i forbindelse med ESO nyheder, pressemeddelelser mm.