Pressemeddelelse

Metalfund på arret kannibalstjerne

26. februar 2024

Når en stjerne af samme slags som vores Sol når til slutningen af sit liv, kan den opsluge nogle af de omgivende planeter og asteroider, som blev dannet sammen med den. En forskergruppe har nu fundet et entydigt spor af en sådan proces for første gang: der er et ar på overfladen af en hvid dværgstjerne. Opdagelsen er gjort med European Southern Observatorys Very Large Telescope (ESOs VLT) i Chile, og den offentliggøres idag i tidsskriftet The Astrophysical Journal Letters.

"Det er velkendt at nogle hvide dværge - som er rester af stjerner som Solen under langsom afkøling - opæder stumper af deres planetsystem. Nu har vi opdaget, at stjernens magnetfelt spiller en vigtig rolle i denne proces, og at resultatet bliver et ar på overfladen af den hvide dværg," fortæller Stefano Bagnulo, som er astronom ved Armagh Observatory and Planetarium i Nordirland, UK og hovedforfatter til denne artikel.

Det ar, som forskerholdet har observeret, er en koncentration af metaller, som ses som et mærke på overfladen af den hvide dværg med betegnelsen WD 0816-310. Det er en stjerneslagge på størrelse med Jorden, som er en rest fra en stjerne af Solens type, men noget større end den. "Vi har vist, at disse metaller stammer fra et planetlegeme af samme type, men noget større end asteroiden Vesta, som er omkring 500 kilometer i tværmål, og den næststørste asteroide i Solsystemet," siger Jay Fahiri, som er professor ved University College, London og medforfatter til artiklen.

Observationerne har desuden givet et spor til, hvordan stjernen fik dette metalar. Forskerne bemærkede, at den målte intensitet af metalindholdet ændrede sig i takt med stjernens rotation, og det antyder, at metallet er koncentreret i et bestemt område på overfladen af den hvide dværg, og ikke jævnt fordelt hen over det hele. De opdagede desuden, at disse ændringer var synkroniserede med ændringer i magnetfeltet omkring den hvide dværgstjerne. Det tyder på, at dette metalar befinder sig nær en af stjernens magnetpoler. Alt i alt er det spor af, at det er magnetfeltet, som har indfanget metallerne på stjernen, så arret er opstået [1].

"Overraskende nok, var materialet ikke jævnt fordelt over stjernens overflade, som vore teorier ellers forudsiger. Istedet er arret her en koncentreret plet planetstof, som bliver holdt på plads af det samme magnetfelt, som oprindeligt har indfanget stumperne," siger medforfatter John Landstreet, som er professor ved University of Western Ontario, Canada, og som også er tilknyttet Armagh Observatory and Planetarium. "Noget i den retning har vi aldrig før set."

Forskerne brugte til deres konklusioner det instrument på  VLT, som hedder  FORS2, og som er lidt af en "schweizerkniv" for astronomerne. Instrumentet muliggjorde at metalarret både blev fundet, og at det blev knyttet til stjernens magnetfelt. "ESO har den helt enestående mulighed, at vi kunne kombinere observationer af så svagtlysende objekter som hvide dværge og følsomhed nok til at vi kan måle stjerners magnetfelter," siger Bagnulo. I forbindelse med arbejdet her har forskerne desuden tappet arkivdata fra VLT-instrumentet  X-shooter til bekræftelse af deres opdagelse.

Med brugen af observationer som disse kan astronomerne afsløre sammensætningen af exoplaneter; altså planeter i kredsløb om stjerner udenfor Solsystemet. I denne enestående undersøgelse er det tillige vist, at planetsystemer stadig kan forblive dynamisk aktive, selv efter at deres stjerne er 'død'.

Noter

[1] Tidligere har astronomerne observeret utallige hvide dværgstjerner, som er forurenede med metaller, spredt jævnt over stjernernes overflade. Det er kendt, at dette materiale stammer fra ødelagte planeter eller asteroider, som har været for tæt ved stjernen i baner, som har strejfet stjernen ligesom visse kometer gør det i vores Solsystem. I tilfældet med WD 0816-310 er forskerne sikre på, at det er fordampet materiale, som er blevet ioniseret og derefter ledt ind imod polerne af den hvide dværgstjernes magnetfelt. Processen ligner lidt den, som skaber polarlysene på Jorden og på Jupiter.

Mere information

Forskningsresultaterne er offentliggjort i en artikel med titlen “Discovery of magnetically guided metal accretion onto a polluted white dwarf” i tidsskriftet The Astrophysical Journal Letters (doi:10.3847/2041-8213/ad2619).

Forskerholdet består af Stefano Bagnulo (Armagh Observatory & Planetarium, UK [Armagh]), Jay Farihi (Department of Physics and Astronomy, University College London, UK), John D. Landstreet (Armagh; Department of Physics & Astronomy, University of Western Ontario, Canada), og Colin P. Folsom (Tartu Observatory, University of Tartu, Estland).

European Southern Observatory (ESO) gør det muligt for forskere fra hele Verden at udforske Universets hemmeligheder til nytte for os alle. Vi designer, bygger og driver jordbaserede observatorier i verdensklasse - og herfra kan astronomerne dykke ned i spændende spørgsmål og sprede glæden ved astronomien, samtidig med at det internationale samarbejde omkring astronomi styrkes. ESO blev stiftet som en tværnational organisation i 1962, og idag støttes ESO af 16 medlemstater (Belgien, Danmark, Finland, Frankrig, Irland, Italien, Nederlandene, Polen, Portugal, Spanien, Sverige, Schweiz, Storbritannien, Tjekkiet, Tyskland og Østrig ) med Chile som værtsnation og med Australien som strategisk partner. ESOs hovedkvarter, besøgscenter og planetarium - ESO Supernova - befinder sig tæt ved München i Tyskland, og Atacamaørkenen i Chile er stedet, hvor vore teleskoper er opstillet; i et område hvor der er enestående muligheder for at observere himlen. ESO driver tre observatorier: La Silla, Paranal og Chajnantor. På Paranal driver ESO Very Large Telescope og det tilhørende Very Large Telescope Interferometer, og desuden to oversigtsteleskoper: VISTA, som opererer i det infrarøde og VLT Survey Telescope i det synlige bølgelængdeområde. På Paranal vil ESO ligeledes sørge for driften af Cherenkov Telescope Array South, som bliver Verdens største og mest følsomme observatorium for gammastråler. Sammen med en række internationale partnere driver ESO APEX og ALMA på Chajnantorhøjsletten. Det er to anlæg, som observerer himlen i millimeter- og submillimeterområderne. På Cerro Armazones tæt ved Paranal bygges for tiden "Verdens største himmeløje" - ESOs Extremely Large Telescope. Fra vore kontorer i Santiago, Chile understøtter vi vort arbejde i landet, og samarbejder med partnere i Chile og med hele samfundet.

Links

• Forskningsartiklen

·        Fotos af VLT

·        For journalister: Du kan abonnere på vore pressemeddelelser på dit eget sprog under embargo

·        For forskere: Har du en god historie? Så giv os et tip

Kontakter

Stefano Bagnulo
Armagh Observatory and Planetarium
Armagh, UK
Tel: +44 (0)28 3752 3689
E-mail: Stefano.Bagnulo@Armagh.ac.uk

Jay Farihi
Department of Physics & Astronomy, University College London
London, UK
E-mail: j.farihi@ucl.ac.uk

John Landstreet
Department of Physics & Astronomy, University of Western Ontario and Armagh Observatory and Planetarium
London and Armagh, Canada and UK
E-mail: jlandstr@uwo.ca

Bárbara Ferreira
ESO Media Manager
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6670
Mobil: +49 151 241 664 00
E-mail: press@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 eso2403 lavet af ESON - et netværk af personer i ESOs medlemslande, der er kontaktpunkter for medierne i forbindelse med ESO nyheder, pressemeddelelser mm.