Pressmeddelande
Stjärnan som inte borde finnas
31 augusti 2011
Ett team av europeiska astronomer har med hjälp av ESO:s jätteteleskop VLT hittat en stjärna i Vintergatan som många forskare inte trodde kunde finnas. Stjärnan består nästan uteslutande av väte och helium, upptäckte astronomerna, med uppseendeväckande små mängder av andra grundämnen. Enligt en allmänt accepterad teori för hur stjärnor bildas placerar dess märkliga sammansättning stjärnan i ett “förbjudet område”. Enligt teorin borde en sådan stjärna aldrig ha kunnat bildas. Forskningsresultaten presenteras i tidskriften Nature den 1 september.
Elisabetta Caffau vid Centrum för astronomi vid Heidelbergs universitet, Tyskland, och Paris observatorium, Frankrike, är huvudförfattare till artikeln.
– Enligt en allmänt accepterad teori borde just sådana här stjärnor, med låg massa och extremt lågt metallinnehåll, inte kunna existera. De moln av materia som stjärnorna bildades ur borde inte kunna ha pressats samman tillräckligt [2], säger hon.
– Att för första gången hitta en stjärna i denna “förbjudna zon” var överraskande. Det betyder att vi kanske behöver se över några av modellerna för hur stjärnor bildas.
Teamet analyserade stjärnans egenskaper genom att använda instrumenten X-shooter och UVES på jätteteleskopet VLT [3]. Detta gjorde det möjligt för dem att mäta hur mycket av olika grundämnen som stjärnan innehåller. De upptäckte att andelen metaller i SDSS J102915+172927 är mer än 20 000 gånger mindre än i solen [4][5].
Piercarlo Bonifacio vid Paris observatorium är en av ledarna i teamet bakom upptäckten.
– Stjärnan är ljussvag och så metallfattig att vi bara lyckades detektera kännetecken från ett enda grundämne tyngre än helium - kalcium - i våra första observationer. Vi var tvungna att ansöka om mer observationstid från ESO:s generaldirektör för att studera stjärnans ljus i ännu mer detalj, och med en längre exponeringstid, för att kunna försöka hitta andra metaller, säger han.
Kosmologer tror att de lättaste grundämnena – väte och helium – skapades precis efter big bang tillsammans med en liten mängd litium [6]. Alla andra grundämnen tros ha skapats senare, inuti stjärnor. Supernovaexplosioner sprider stjärnmaterialet ut i det så kallade interstellära mediet (gas och stoft i rymden mellan stjärnorna) och ökar därmed dess innehåll av metaller. Nya stjärnor bildas i det berikade interstellära mediet och de innehåller då en större andel metaller än de äldre stjärnorna. Därför kan andelen metaller i en stjärna tala om för oss hur gammal den är.
Lorenzo Monaco vid ESO i Chile var också inblandad i projektet.
– Stjärnan vi har studerat är extremt metallfattig och därmed mycket primitiv. Den kan vara en av de äldsta stjärnor som någonsin har upptäckts, tillägger han.
Något som också var mycket överraskande var bristen på litium i SDSS J102915+172927. En så gammal stjärna borde ha en sammansättning som är mycket lik universums egen kort efter big bang, men med lite mer metaller i. Men teamet fann att andelen litium i stjärnan var åtminstone femtio gånger mindre än vad som förväntas från material som producerats i big bang.
– Det är ett mysterium hur det litium som bildats just efter universums begynnelse blev förstört i den här stjärnan, tillägger Piercarlo Bonifacio.
Enligt forskarna är att denna abnorma stjärna antagligen inte är unik.
– Vi har identifierar ett flertal ytterligare stjärnor som är kandidater till att ha ett metallinnehåll på samma, eller ännu lägre, nivå som SDSS J102915+172927. Vi planerar nu att observera dem med VLT för att se om det verkligen är så, avslutar Caffau.
Noter
[2] I allmänt accepterade teorier inom stjärnbildning konstateras att stjärnor med så låg massa som SDSS J102915+172927 (ungefär 0,8 solmassor eller mindre) bara kan bildas efter att supernovaexplosioner har berikat det interstellära mediet över en kritisk nivå. Detta beror på att de tyngre grundämnena fungerar som “kylmedel” och hjälper till att stråla ut värme från gasmolnen. När värmen strålar ut så kan gasmolnen dras ihop och stjärnor bildas. Utan metallerna skulle gravitationen i molnet vara för svag för att övervinna trycket utåt från värmen, och molnet skulle därför inte kunna kollapsa. I en av teorierna så fastställs kol och syre som de viktigaste kylmedlena. I SDSS J102915+172927 så är mängden kol mindre än den minsta möjliga som bedöms behövas för kylningen att vara effektiv.
[3] X-shooter och UVES är spektrografer på VLT. Spektrografer är instrument som kan dela upp ljuset från himlakroppar i dess ingående färger och gör det möjligt att detaljstudera den kemiska sammansättningen. X-shooter kan fånga in ljus i ett mycket stort våglängdsomfång från ett objekt på en gång: från ultraviolett ända till kortvågigt infrarött ljus. UVES (Ultraviolet and Visual Echelle Spectrograph) är ett instrument som kan observera i synligt ljus med mycket hög upplösning i våglängd.
[4] Stjärnan HE 1327-2326, som upptäcktes år 2005, är stjärnan med den minsta mängden järn vi känner till. Men den innehåller mycket kol. Stjärnan som nu studerats har den lägsta andelen metaller om man tar hänsyn till alla grundämnen som är tyngre än helium.
[5] ESO-teleskop har varit djupt involverade i många av upptäckterna av de mest metallfattiga stjärnorna. Några av de tidigare forskningsresultaten har rapporterats i eso0228 och eso0723. Den nya upptäckten visar att observationer med ESO:s teleskop har låtit astronomerna ta ännu ett steg på vägen mot att hitta den första generationen stjärnor.
[6] Den ursprungliga nukleosyntesen syftar på den produktion av kemiska grundämnen med fler än en proton som ägde rum en mycket kort tid efter big bang. Den pågick under en mycket kort period och bara väte, helium och litium bildades, inga tyngre grundämnen. Big bang-teorin säger att de ursprungliga andelarna (räknat i massa) av olika grundämnen var ungefär 75% väte, 25 % helium och bara spår av litium. Dessa mängder har även bekräftats observationellt.
Mer information
Forskarteamet består av Elisabetta Caffau (Centrum för astronomi vid Heidelbergs universitet [ZAH] och Paris observatorium, Université Paris Diderot, CNRS, Frankrike [GEPI]), Piercarlo Bonifacio (GEPI), Patrick François (GEPI och Université de Picardie Jules Verne, Amiens, Frankrike), Luca Sbordone (ZAH, Max-Planck-institutet för astrofysik, Garching, Tyskland, och GEPI), Lorenzo Monaco (ESO, Chile), Monique Spite (GEPI), François Spite (GEPI), Hans-G. Ludwig (ZAH och GEPI), Roger Cayrel (GEPI), Simone Zaggia (INAF, Paduas astronomiska observatorium, Italien), François Hammer (GEPI), Sofia Randich (INAF, Arcetris astronomiska observatorium, Florens, Italien), Paolo Molaro (INAF, Triestes astronomiska observatorium, Italien), and Vanessa Hill (Université de Nice-Sophia Antipolis, Côte d’Azurs observatorium, CNRS, Laboratoire Cassiopée, Nice, Frankrike).
ESO, Europeiska sydobservatoriet, är Europas främsta samarbetsorgan för astronomisk forskning och världens mest produktiva astronomiska observatorium. Det stöds av 15 länder: Belgien, Brasilien, Danmark, Finland, Frankrike, Italien, Nederländerna, Portugal, Schweiz, Spanien, Storbritannien, Sverige, Tjeckien, Tyskland och Österrike. ESO:s ambitiösa verksamhet rör design, konstruktion och drift av avancerade markbaserade forskningsanläggningar som gör det möjligt för astronomer att göra banbrytande vetenskapliga upptäckter. ESO spelar dessutom en ledande roll i att främja och organisera samarbeten inom astronomisk forskning. ESO driver tre unika observationsplatser i Chile: La Silla, Paranal och Chajnantor. Vid Paranal finns Very Large Telescope, världens mest avancerade observatorium för synligt ljus, och två kartläggningsteleskop: VISTA, som observerar infrarött ljus och är världens största kartläggningsteleskop, samt VST, det största teleskopet som konstruerats för att kartlägga himlavalvet i synligt ljus. ESO bidrar dessutom till ALMA, ett revolutionerande astronomiskt teleskop och världens hittills största astronomiska projekt. ESO planerar för närvarande bygget av ett europeiskt extremt stort teleskop i 40-metersklass för synligt och infrarött ljus, E-ELT. Det kommer att bli ”världens största öga mot himlen”.
Länkar
Kontakter
Dr Elisabetta Caffau
Zentrum für Astronomie der Universität Heidelberg / Observatoire de Paris, Université Paris Diderot, CNRS
Heidelberg / Paris, Germany / France
Tel: +49 6221 54 1787 or +33 1 4507 7873
E-post: Elisabetta.Caffau@obspm.fr
Dr Piercarlo Bonifacio
Observatoire de Paris, Université Paris Diderot, CNRS
Paris, France
Tel: +33 1 4507 7998 or +33 1 4047 8031
Mobil: +33 645 380 509
E-post: Piercarlo.Bonifacio@obspm.fr
Dr Lorenzo Monaco
ESO
Santiago, Chile
Tel: +56 2 463 3022
E-post: lmonaco@eso.org
Richard Hook
ESO, La Silla, Paranal, E-ELT and Survey Telescopes Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6655
E-post: rhook@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
Om pressmeddelandet
| Pressmeddelande nr: | eso1132sv |
| Namn: | SDSS J102915+172927 |
| Typ: | Milky Way : Star |
| Facility: | Very Large Telescope |
| Instruments: | UVES, X-shooter |
| Science data: | 2011Natur.477...67C |
Bilder
text på engelska
text på engelska
Our use of Cookies
We use cookies that are essential for accessing our websites and using our services. We also use cookies to analyse, measure and improve our websites’ performance, to enable content sharing via social media and to display media content hosted on third-party platforms.
ESO Cookies Policy
The European Organisation for Astronomical Research in the Southern Hemisphere (ESO) is the pre-eminent intergovernmental science and technology organisation in astronomy. It carries out an ambitious programme focused on the design, construction and operation of powerful ground-based observing facilities for astronomy.
This Cookies Policy is intended to provide clarity by outlining the cookies used on the ESO public websites, their functions, the options you have for controlling them, and the ways you can contact us for additional details.
What are cookies?
Cookies are small pieces of data stored on your device by websites you visit. They serve various purposes, such as remembering login credentials and preferences and enhance your browsing experience.
Categories of cookies we use
Essential cookies (always active): These cookies are strictly necessary for the proper functioning of our website. Without these cookies, the website cannot operate correctly, and certain services, such as logging in or accessing secure areas, may not be available; because they are essential for the website’s operation, they cannot be disabled.
Functional Cookies: These cookies enhance your browsing experience by enabling additional features and personalization, such as remembering your preferences and settings. While not strictly necessary for the website to function, they improve usability and convenience; these cookies are only placed if you provide your consent.
Analytics cookies: These cookies collect information about how visitors interact with our website, such as which pages are visited most often and how users navigate the site. This data helps us improve website performance, optimize content, and enhance the user experience; these cookies are only placed if you provide your consent. We use the following analytics cookies.
Matomo Cookies:
This website uses Matomo (formerly Piwik), an open source software which enables the statistical analysis of website visits. Matomo uses cookies (text files) which are saved on your computer and which allow us to analyze how you use our website. The website user information generated by the cookies will only be saved on the servers of our IT Department. We use this information to analyze www.eso.org visits and to prepare reports on website activities. These data will not be disclosed to third parties.
On behalf of ESO, Matomo will use this information for the purpose of evaluating your use of the website, compiling reports on website activity and providing other services relating to website activity and internet usage.
Matomo cookies settings:
Additional Third-party cookies on ESO websites: some of our pages display content from external providers, e.g. YouTube.
Such third-party services are outside of ESO control and may, at any time, change their terms of service, use of cookies, etc.
YouTube: Some videos on the ESO website are embedded from ESO’s official YouTube channel. We have enabled YouTube’s privacy-enhanced mode, meaning that no cookies are set unless the user actively clicks on the video to play it. Additionally, in this mode, YouTube does not store any personally identifiable cookie data for embedded video playbacks. For more details, please refer to YouTube’s embedding videos information page.
Cookies can also be classified based on the following elements.
Regarding the domain, there are:
- First-party cookies, set by the website you are currently visiting. They are stored by the same domain that you are browsing and are used to enhance your experience on that site;
- Third-party cookies, set by a domain other than the one you are currently visiting.
As for their duration, cookies can be:
- Browser-session cookies, which are deleted when the user closes the browser;
- Stored cookies, which stay on the user's device for a predetermined period of time.
How to manage cookies
Cookie settings: You can modify your cookie choices for the ESO webpages at any time by clicking on the link Cookie settings at the bottom of any page.
In your browser: If you wish to delete cookies or instruct your browser to delete or block cookies by default, please visit the help pages of your browser:
Please be aware that if you delete or decline cookies, certain functionalities of our website may be not be available and your browsing experience may be affected.
You can set most browsers to prevent any cookies being placed on your device, but you may then have to manually adjust some preferences every time you visit a site/page. And some services and functionalities may not work properly at all (e.g. profile logging-in, shop check out).
Updates to the ESO Cookies Policy
The ESO Cookies Policy may be subject to future updates, which will be made available on this page.
Additional information
For any queries related to cookies, please contact: pdprATesoDOTorg.
As ESO public webpages are managed by our Department of Communication, your questions will be dealt with the support of the said Department.