Pressmeddelande

Skarpaste bilden hittills av en åldrande stjärnas stoftskiva

VLTI upptäcker att skivor runt åldrande stjärnor liknar de som finns hos yngre stjärnor

9 mars 2016

Very Large Telescope Interferometer vid ESO:s Paranalobservatorium i Chile har fångat den skarpaste bilden hittills av dammskivan omkring en åldrande stjärna. För första gången kan man jämföra sådana skivor med de som finns omkring yngre stjärnor – och de ser förvånansvärt lika ut. En sådan skiva som bildas i slutet av en stjärnas liv kan dessutom öppna upp möjligheten att en andra generation av planeter skulle kunna skapas.

När de närmar sig slutet av sina liv bildar många stjärnor stabila skivor av gas och stoft omkring sig. Materialet i sådana skivor har sitt ursprung i stjärnvindar som blåser medan stjärnan går igenom stadiet som en röd jätte. Dessa påminner om skivorna som omger unga stjärnor och ur vilka planeter bildas. Men fram tills nu har astronomer inte kunnat jämföra dessa två typer av skivor som bildas i början och slutet av stjärnors livscykler.

Det finns många unga stjärnor med skivor omkring dem som befinner sig tillräckligt nära oss för att kunna studeras i detalj. Men det saknas motsvarande äldre stjärnor med tillhörande skivor på tillräckligt nära håll för att kunna detaljstuderas.

Nu har detta ändrats. Ett forskarlag som leds av astronomerna Michel Hillen och Hans Van Winckel vid Institutet för astronomi i Leuven, Belgien har använt hela kraften hos Very Large Telescope Interferometer (VLTI) vid ESO:s Paranalobservatorium i Chile, förstärkt av instrumentet PIONIER, och den nyligen uppgraderade detektorn RAPID.

De studerade den gamla dubbelstjärnan IRAS 08544-4431 [1] som befinner sig 4000 ljusår bort från jorden i den södra stjärnbilden Seglet. Denna dubbelstjärna består av en röd jätte, som har kastat ut sitt material i en omgivande stoftskiva, och en mer normal stjärna som går i bana nära den som inte kommit lika långt i sin utveckling.

Jacques Kluska, astronom vid Exeteruniversitetet, Storbritannien, och medlem i forskarlaget, förklarar.

– Genom att kombinera ljus från flera teleskop med VLTI har vi fått en bild med en fantastisk skärpa – likvärdig med vad vi kunnat se med ett teleskop som har en diameter på 150 meter. Upplösning är så hög att man kan jämföra den med att kunna bestämma storleken och formen på ett euromynt på två tusen kilometers avstånd.

Tack vare den makalösa skärpan i bilderna [2] från VLTI, och en ny bildteknik som tar bort den centrala stjärnan från bilden så att det som ligger omkring blir synligt, kunde forskarlaget för första gången analysera alla byggstenarna i systemet IRAS 08544-4431.

Det mest framträdande inslaget i bilden är den väl upplösta ringen. Den inre kanten av stoftringen, som syns för första gången i dessa observationer, motsvarar mycket väl vad man förväntar sig från en nybildad skiva av stoft och damm. Närmare stjärnan väntar man sig att stoftet avdunstar på grund av den intensiva strålning från stjärnan.

Michel Hillen är förstaförfattare till studien.

– Vi var också förvånade att vi hittade en svag glöd som troligen kommer från en liten ackretionsskiva runt den andra stjärnan. Vi visste att det var en dubbelstjärna, men vi förväntade oss inte att kunna se den andra stjärnan. Det är verkligen tack vare den fantastiska prestandan hos den nya detektorn PIONIER som vi kan se de innersta delarna av detta avlägsna system, tillägger han.

Skivor runt gamla stjärnor liknar mycket riktigt de planetbildande skivorna som omger unga stjärnor, slår forskarlaget fast. Om man verkligen kan bilda en andra generation av planeter runt gamla stjärnor är fortfarande inte fastställt, men det är en spännande möjlighet.

– Våra observationer och modeller öppnar upp ett nytt fönster för att studera fysiken i dessa skivor, liksom stjärnornas utveckling inuti dubbelstjärnesystem. För första gången kan man upplösa det komplexa sambandet mellan nära dubbelstjärnor och deras dammiga miljöer i både rum och tid, avslutar Hans Van Winckel.

Noter

[1] Namnet på objektet pekar ut det som en infraröd källa som upptäcktes och katalogiserades av rymdteleskopet IRAS under 1980-talet.

[2] VLTI:s upplösning, som använder de fyra hjälpteleskopen, är cirka en millibågsekund (en tusendendel av en 1/3600-dels grad).

Mer information

Forskningsresultaten presenteras i en artikel med titeln “Imaging the dust sublimation front of a circumbinary disk”, av M. Hillen m. fl., i tidskriften Astronomy & Astrophysics.

Forskarlaget består av M. Hillen (Instituut voor Sterrenkunde, Leuven, Belgien), J. Kluska (University of Exeter, Exeter, Storbritannien), J.-B. Le Bouquin (UJF-Grenoble 1/CNRS-INSU, Institut de Planétologie et d’Astrophysique de Grenoble, Frankrike), H. Van Winckel (Instituut voor Sterrenkunde, Leuven, Belgien), J.-P. Berger (ESO, Garching, Tyskland), D. Kamath (Instituut voor Sterrenkunde, Leuven, Belgien) och V. Bujarrabal (Observatorio Astronómico Nacional, Alcalá de Henares, Spanien).

ESO, Europeiska sydobservatoriet, är Europas främsta samarbetsorgan för astronomisk forskning och världens mest produktiva astronomiska observatorium. Det stöds av 16 länder: Belgien, Brasilien, Danmark, Finland, Frankrike, Italien, Nederländerna, Polen, 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 arbetar i infrarött ljus och är världens största kartläggningsteleskop och VST (VLT Survey Telescope) är det största teleskopet som konstruerats enbart för att kartlägga himlavalvet i synligt ljus. ESO är en huvudpartner i ALMA, världens hittills största astronomiska projekt. Och på Cerro Armazones, nära Paranal, bygger ESO det europeiska extremt stora 39-metersteleskopet för synligt och infrarött ljus, E-ELT. Det kommer att bli ”världens största öga mot himlen”.

Länkar

●       Forskningsartikeln

●       Ytterligare information om PIONIER, och den nya detektorn RAPID.

●       Bilder på VLT

Kontakter

Hans Van Winckel
Instituut voor Sterrenkunde
KU Leuven, Belgium
Tel: +32 16 32 70 32
E-post: Hans.VanWinckel@ster.kuleuven.be

Richard Hook
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6655
Mobil: +49 151 1537 3591
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

Connect with ESO on social media

Detta är den översatta versionen av ESO:s pressmeddelande eso1608 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.