Lehdistötiedote

ESO:n VLT löytää loistavan mutta yksinäisen supertähden

25. toukokuuta 2011

Uskomattoman kirkas yksinäinen tähti on löydetty läheisestä galaksista – tähti on kolme miljoonaa kertaa kirkkaampi kuin Aurinko. Kaikki edelliset niin sanotut “supertähdet” on löydetty tähtijoukoista, mutta tämä säteilevä majakka hehkuu yksinäisessä loistossa. Tähden alkuperä on arvoituksellinen: syntyikö se yksinään vai onko se kenties lentänyt ulos tähtijoukosta? Kumpikin vaihtoehto haastaa tähtitieteilijöiden nykykäsityksen tähtiensynnystä.

Kansainvälinen ryhmä tähtitieteilijöitä [1] on käyttänyt ESO:n VLT -kaukoputkea (Very Large Telescope) tutkiakseen tarkasti tähteä VFTS 682 [2] Suuressa Magellanin pilvessä, Linnunradan pienessä naapurigalaksissa. Analysoimalla tähden valoa FLAMES -havaintolaitteella VLT -kaukoputkella tähtitieteilijät ovat saaneet selville, että tähti on noin 150 kertaa massiivisempi kuin Aurinko. Tämänkaltaisia tähtiä on tätä ennen löydetty vain tähtijoukkojen täpötäysistä keskuksista, mutta VFTS 682 sijaitsee eristyksessä muista tähdistä.

“Me olimme hyvin hämmästyneitä löytäessämmä näin massiivisen tähden yksinään avaruudessa, eikä suinkaan runsas tähtisestä tähtijoukosta,” sanoo Joachim Bestenlehner, tutkimustuloksia esittelevän artikkelin pääkirjoittaja ja opiskelija Armagh Observatoriosta Pohjois-Irlannista. ”Sen alkuperä on mysteeri.”

Tähti huomattiin aikaisemmin kartoitustutkimuksessa, jossa tutkittiin kaikkein kirkkaimpia tähtiä Tarantula-sumussa ja sen ympäristössä Suuressa Magellanin pilvessä. Se sijaitsee tähtien kehdossa, valtaisassa aluessa kaasua, pölyä ja nuoria tähtiä, joka on kaikkein aktiivisin tähtiensyntyalue Paikallisessa ryhmässä [3]. Ensi silmäyksellä VFTS 682 näytti kuumalta, nuorelta ja kirkkaalta, mutta myös varsin merkityksettömältä. Mutta uusi tutkimus jossa käytettiin VLT -kaukoptukea selvitti kuinka suuri osa tähden energiasta absorptoituu ja siroaa pölypilvistä ennen kuin se saapuu Maahan – se onkin paljon valovoimaisempi kuin aiemmin luultiin ja se on yksi kaikkein kirkkaimista tunnetuista tähdistä.

Tähden säteilemä punainen ja infrapunavalo pääsee kulkemaan pölyn läpi, mutta lyhytaaltoisempi sininen ja vihreä valo siroaa enemmän ja katoaa. Tästä johtuen tähti näyttää punertavalta vaikka ilman esteitä nähtynä se loistaisi kirkkaan sini-valkoisena.

VFTS 682 on erittäin kirkas ja myös todella kuuma. Sen pintalämpötila on noin 50000 Celcius astetta [4]. Tähdet joilla on nämä harvinaiset ominaisuudet saattavat päättä päivänsä eivät vain tavallisina supernovina, kuten suurimassaisilla tähdillä on tapana, vaan vieläkin dramaattisempina pitkäkestoisina gammapurkauksina [5], jotka ovat kirkkaimpia räjähdyksiä maailmakaikkeudessa..

Vaikka VFTS 682 näyttää nykyään olevaan yksinään se ei ole kaukana erittäin runsas tähtisestä tähtijoukosta RMC 136 (usein vain R 136), joka sisältää useita vastaavanlaisia “supertähtiä” (eso1030) [6],

“Uudet tulokset osoittavat, että VFTS 682 on R 136:n sydämessä sijaitsevan kirkkaan supertähden melkein identtinen kaksonen,” lisää Paco Najarro, joka on yksi tutkimusryhmän jäsenistä CAB:sta (INTA-CSIC, Espanja).

On mahdollista, etä VFTS 682 syntyi tässä tähtijoukossa ja lensi sieltä ulos. Tällaisia “karkuritähtiä” tunnetaan, mutta ne ovat kaikki paljon VFTS 682:aa pienempiä ja olisikin mielenkiintoista tietää miten näin massiivinen tähti pystyisi lentämään ulos tähtijoukosta painovoimavuorovaikutusten johdosta.

“Näyttää olevan helpointa muodostaa suurimmat ja massiivisimmat tähdet tähtijoukoissa,” lisää Jorick Vink, yksi tutkimusryhmän jäsenistä. “Ja vaikka se saattaisikin olla mahdollista, on erittäin vaikeaa ymmärtää miten nämä kirkkaat majakat voisivat syntyä yksinään. Tämän takia VFTS 682 on todella kiehtova kohde.”

Lisähuomiot

[1] VFTS 682:n havaintojen analyysiä johtivat Jorick Vink, Götz Gräfner ja Joachim Bestenlehner Armagh Observatoriosta.

[2] Nimi VFTS on lyhennys englanninkielen sanoista VLT-FLAMES Tarantula Survey (VLT-FLAMES Tarantula kartoitus), ESO:n laaja havainto-ohjelma jota johtaa Christopher Evans UK Astronomy Technology Centre, Edinburgh, Yhdistnyt kuningaskunta.

[3] Paikallinen ryhmä on sen pienen galaksi ryhmän nimi johon kuuluu Linnunrata ja Andromedan galaksi, sekä Magellanin pilvet ja useita muita pieniä galakseja.

[4] Vertailuna Auringon pintalämpötila on noin 5500 Celcius astetta.

[5] Gammapurkaukset ovat yksiä kaikkein energisimmistä tapahtumista Maailmankaikkeudessa ja niiden tuottama korkeaenerginen säteily voidaan havaita kiertoradalla olevilla avaruusluotaimilla. Gammapurkaukset jotka kestävät pitempään kuin kaksi sekuntia ovat niin sanottuja pitkäkestoisia gammapurkauksia ja niitä lyhyemmät tunnetaan lyhytkestoisina gammapurkauksina. Pitkäkestoiset gammapurkaukset liittyvät supernovaräjähdyksiin massiivisissa tähtiä muodostavissa galakseissa. Lyhytkestoiset gammapurkaukset eivät ole hyvin ymmärrettyjä, mutta niiden luullaan saavan alkunsa kahden kompaktin kohteen, kuten neutronitähden, yhteen sulautumisesta.

[6] Jos VFTS 682 on yhtä kaukana Maasta kuin R 136 niin se sijaitsee noin 90 valovuotta tähtijoukon keskustasta. Jos etäisyys on huomattavasti eri kuin R 136:n, niin tähden etäisyys keskustasta voi olla huomattavasti enemmänkin.

Lisätietoa

Tutkimus esitellään artikkelissa “The VLT-FLAMES Tarantula Survey III: A very massive star in apparent isolation from the massive cluster R136”, joka tulee ilmestymään Astronomy and Astrophysics –lehdessä.

Tutkijaryhmä koostuu seuraavista henkilöistä: Joachim M. Bestenlehner (Armagh Observatorio, Yhdistynyt kunigaskunta), Jorick S.Vink (Armagh), G. Gräfener (Armagh), F. Najarro (Centre of Astrobiology, Madrid, Espanja), C. J. Evans (UK Astronomy Technology Centre, Edinburgh, Yhdistynyt kuningaskunta), N. Bastian (Excellence Cluster Universe, Garching, Saksa; Exeterin yliopisto, Yhdistynyt kuningaskunta), A. Z. Bonanos (National Observatory of Athens, Kreikka), E. Bressert (Exeter; ESO; Harvard Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge, Yhdysvallat), P. A. Crowther (Sheffieldin yliopisto, Yhdistynyt kuningaskunta), E. Doran (Sheffield), K. Friedrich (Argelander Institute, Bonnin yliopisto, Saksa), V.Hénault-Brunet (Edinburghin yliopisto, Yhdistynyt kuningaskunta), A. Herrero (La Lagunan Yliopisto, Teneriffa, Espanja; ESO), A. de Koter (Amsterdamin yliopsto; Utrechtin yliopisto, Alankomaat), N. Langer (Argelander Institute), D. J. Lennon (ESA; Space Telescope Science Institute, Baltimore, Yhdysvallat), J. Maíz Apellániz (Institute of Astrophysics of Andalucia, Granada, Espanja), H. Sana (Amsterdamin yliopisto), I. Soszynski (Varsovan yliopisto, Puola), and W. D. Taylor (Edinburghin yliopisto).

ESO, Euroopan eteläinen observatorio, on Euroopan johtava hallitustenvälinen tähtitieteen organisaatio ja maailman tieteellisesti tuotteliain tähtitieteellinen observatorio. ESO:lla on 14 jäsenmaata: Alankomaat, Belgia, Espanja, Iso-Britannia, Italia, Itävalta, Portugali, Ranska, Ruotsi, Saksa, Suomi, Sveitsi, Tanska ja Tšekin tasavalta. ESO toteuttaa kunnianhimoista ohjelmaa, joka keskittyy tehokkaiden maanpäällisten havaintovälineiden suunnitteluun, rakentamiseen ja käyttöön. Välineiden avulla tähtitieteilijät voivat tehdä merkittäviä tieteellisiä löytöjä. ESO:lla on myös johtava asema tähtitieteen tutkimuksen kansainvälisen yhteistyön edistämisessä ja organisoinnissa. ESO:lla on Chilessä kolme ainutlaatuista huippuluokan observatoriota: La Silla, Paranal ja Chajnantor. ESO:lla on Paranalilla Very Large Telescope (VLT), maailman kehittynein näkyvää valoa havainnoiva tähtitieteellinen observatorio, sekä VISTA, maailman suurin kartoitusteleskooppi. ESO on maailman suurimman tähtitieteellisen projektin, vallankumouksellisen ALMA-teleskoopin eurooppalainen yhteistyökumppani. Parhaillaan ESO suunnittelee 42-metristä optisen/lähi-infrapuna-alueen European Extremely Large -teleskooppia (E-ELT) josta tulee “maailman suurin tähtitaivasta havainnoiva silmä”.

Linkit

• Tutkimusjulkaisu
• Kuvia VLT -kaukoputkesta

Yhteystiedot

Joachim M. Bestenlehner
PhD Student
Armagh Observatory, Northern Ireland, UK
Puh.: +44 28 3751 2961
Matkapuhelin: +44 75 9344 9888
Sähköposti: jbl@arm.ac.uk

Dr Jorick S. Vink
Senior Research Astronomer
Armagh Observatory, Northern Ireland, UK
Puh.: +44 28 3751 2971
Matkapuhelin: +44 79 7922 7817
Sähköposti: jsv@arm.ac.uk

Richard Hook
ESO, La Silla, Paranal, E-ELT and Survey Telescopes Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Puh.: +49 89 3200 6655
Matkapuhelin: +49 151 15 37 3591
Sähköposti: rhook@eso.org

Pasi Nurmi (Lehdistön yhteyshenkilö Suomi)
ESO Science Outreach Network ja University of Turku
Turku, Finland
Puh.: +358 29 4504 358
Sähköposti: eson-finland@eso.org

Connect with ESO on social media