Pressmeddelande

Extrem bildteknik bakom stjärnornas familjeporträtt

3 december 2009

I ännu en praktfull ESO-bild framträder den unga stjärnhopen Trumpler 14. Det nya porträttets utsökta detaljrikedom ger en vacker inblick i livet hos ett stort stjärnsläkte. Bakom bilden ligger det avancerade instrumentet MAD, monterat på ESO:s jätteteleskop VLT. Aldrig förr har ett så stort område på natthimlen avbildats med så kallad adaptivoptikteknik [1], som astronomer använder för att ta bort atmosfärens utsmetande effekt på sina bilder.

Den imponerande Carinanebulosan, är känd för att vara hem till den vilda och tunga stjärnan Eta Carinae, men den härbärgerar även ett par stycken stora hopar av unga stjärnor. Yngst bland dessa stjärnfamiljer är hopen Trumpler 14. Denna stora så kallade öppna hop har funnits i mindre än en miljon år; blott ett ögonblick i universums historia. Den ligger cirka 8000 ljusår från jorden i Kölens stjärnbild.

Ett team av astronomer lett av Hugues Sana har tagit häpnadsväckande bilder på Trumpler 14:s centrala delar med instrumentet MAD (Multi-conjugate Adaptive optics Demonstrator, eller Demonstrationsinstrument för multikonjugerad adaptivoptik [2]) som är monterat på ESO:s jätteteleskop VLT. Genom att använda MAD kunde astronomerna ta bort det mesta av atmosfärens utsmetande påverkan och därmed säkra att bilderna blev extremt skarpa. MAD utför dessutom denna korrigering för atmosfären över ett mycket större område på himlen än något annat av dagens adaptivoptikinstrument. Det gör det möjligt för astronomer att göra bredare, kristallklara bilder.

Tack vare MAD:s höga bildkvalitet kunde astronomerna få fram ett fint familjeporträtt. De kunde fastställa att Trumpler 14 är nebulosans yngsta hop, tack vare en ny uppskattning på dess ålder, 500 000 år, och upptäckte dessutom att den är en av de tätast befolkade hoparna i Carinanebulosan. I bilden räknade astronomerna till nästan 2000 stjärnor vars massor som täcker hela spannet mellan mindre än en tiondedel av vår egen sols massa upp till flera tiotals solmassor. Detta i ett område som är bara sex ljusår i diameter, det vill säga mindre än två gånger avståndet mellan solen och dess närmaste grannstjärna.

Hopens mest framträdande stjärna är superjätten HD 93129A, som faktiskt är en de ljusstarkaste stjärnorna i hela Vintergatan. Denna bjässe har en massa på ungefär 80 gånger solens och lyser så mycket som två och en halv miljoner gånger starkare än solen. Den utgör dessutom ett stjärnpar - en dubbelstjärna - tillsammans med en annan ljus och tung stjärna. Astronomerna upptäckte att tyngre stjärnor tenderar att para ihop sig oftare än de lättare stjärnorna gör, och då helst just med andra tunga stjärnor.

Hopen Trumpler 14 är tveklöst en fröjd för ögat. Detta bländande stycke himmel innehåller flera blåvitglödande, heta och tunga stjärnor vars kraftfulla stjärnvindar och grymma ultravioletta sken hettar upp gas och stoft i rymden omkring dem. Sådana tunga stjärnor bränner raskt upp sina reserver av bränslet väte: ju tyngre stjärnan är, desto kortare blir dess livslängd. Om bara ett par miljoner år kommer dessa jättar att dramatiskt sätta punkt för sina korta liv i de våldsamma explosionerna som kallas supernovor.

Ett par stycken brandgula stjärnor tycks ligga utspridda genom Trumpler 14, i förtjusande kontrast till sina blåaktiga grannar. Dessa gula stjärnor ligger i själva verket bakom Trumpler 14. Deras smått rödfärgade uppenbarelse beror på att deras blåa ljus absorberas i de jättelika slöjor av stoft och gas i nebulosan.

Tekniken som MAD använder för att korrigera för jordens atmosfär over stora områden på himlen kommer att spela en kritisk roll för framgången av nästa generations teleskop, E-ELT (European Extremely Large Telescope).

Noter

[1] Teleskop på marken lider av den utsuddande effekten som turbulens i atmosfären ligger bakom. Turbulensen får stjärnorna att blinka på ett sätt som är en fröjd för poeter men frustrerande för astronomer, då den smetar ut de fina detaljerna i deras bilder. Men med adaptivoptikteknik kan detta problem övervinnas så att teleskopet kan skapa bilder som är så skarpa som är teoretiskt möjligt, dvs de tangerar förhållandena i rymden. I adaptivoptiksystem kompenserar en datorstyrd spegel med justerbar form för förvrängningen som atmosfären orsakar i bilden. Justeringarna i optiken sker i realtid och räknas fram med hög hastighet (flera hundra gånger per sekund) från bilddata som fångas av en vågfrontssensor (en avancerad kamera) som kontinuerligt registrerar ljuset från en referensstjärna.

[2] Dagens adaptivoptiksystem kan endast korrigera för effekten på ett mycket litet område på himlen - oftast 15 bågsekunder eller mindre - och korrigeringen blir mindre tillförlitlig ju längre bort från referensstjärnan man befinner sig. Ingenjörer har därför utvecklat nya metoder för att komma förbi denna begränsning. En av dessa är multikonjugerad adaptivoptik (MCAO). Instrumentet MAD använder upp till tre referensstjärnor istället för en och kan således korrigera suddigheten som atmosfärens turbulens orsakar över ett synfält som är trettio gånger större än som kan nås av befintlig teknik (ESO PR 19/07)

Mer information

Forskningen har presenterats i en artikel som är insänd för granskning till tidskriften Astronomy and Astrophysics (“A MAD view of Trumpler 14”, av H. Sana m. fl.).

Teamet består av H. Sana, Y. Momany, M. Gieles, G. Carraro, Y. Beletsky, V. Ivanov, G. De Silva och G. James (ESO). H. Sana arbetar nu vid Amsterdams universitet, Nederländerna.

Länkar

• Mer information: ESO:s publika sida om adaptivoptik
• Forskningsartikeln — http://www.aanda.org/articles/aa/abs/2010/07/aa13688-09/aa13688-09.html

Kontakter

Hugues Sana
Amsterdam University
The Netherlands
Tel: +31 20 525 8496
E-post: H.Sana@uva.nl

Yuri Beletsky
ESO
Chile
Tel: +56 5543 5311
E-post: ybialets@eso.org

Enrico Marchetti
ESO
Garching Tel: +49 89 3200 6458
E-post: emarchet@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 eso0947 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.