VLT finnur stjörnu sem snýst hraðast allra

Sævar Helgi Bragason 05. des. 2011 Fréttir

Stjörnufræðingar hafa fundið stjörnu sem snýst hraðast allra þekktra stjarna, meira en þrjú hundruð sinnum hraðar en sólin.

  • VFTS 102, Tarantúluþokan, stjarna, Stóra Magellansskýið

Very Large Telescope ESO hefur fundið stjörnu sem snýst hraðast allra þekktra stjarna. Þessa ungu, björtu og massamiklu stjörnu er að finna í Stóra Magellansskýinu, fylgivetrarbraut okkar, sem er í um 160.000 ljósára fjarlægð frá jörðinni. Stjörnufræðingar telja að hún hafi átt stormasama fortíð og kastast út úr tvístirnakerfi þegar förunauturinn sprakk.

Að undanförnu hefur alþjóðlegur hópur stjörnufræðinga notað Very Large Telescope ESO í Paranal stjörnustöðinni í Chile til að rannsaka þyngstu og björtustu stjörnurnar í Tarantúluþokunni (eso1117) í Stóra Magellansskýinu. Innan um fjölmargar bjartar stjörnur í þessu stjörnumyndunarsvæði tóku vísindamennirnir eftir einni stjörnu, VFTS 102 [1], sem snýst með meira en tveggja milljón kílómetra hraða á klukkustund — meira en þrjú hundruð sinnum hraðar en sólin [2] og á mörkum þess að hún rifni í sundur vegna miðflóttakrafta. VFTS 102 snýst hraðast allra stjarna sem vitað er um [2].

Stjörnufræðingarnir fundu líka út að stjarnan, sem er í kringum 25 sinnum massameiri en sólin okkar og um hundrað þúsund sinnum bjartari, færist um geiminn með gerólíkum hraða en nágrannar sínir [4].

„Þegar við áttuðum okkur á þessum ótrúlega snúningshraða og óvenjulegri hreyfingu stjörnunnar miðað við aðrar í kring, veltum við fyrir okkur hvort hún hefði hugsanlega átt óvenjulega ævi. Okkur þótti þetta mjög dularfullt“ segir Philip Dufton (Queen's University Belfast á Norður Írlandi), aðalhöfundur greinar um rannsóknina.

Munurinn á hreyfingu þessarar stjörnu um geiminn og annarra gæti bent til þess að VFTS 102 sé flóttastjarna — stjarna sem hefur kastast út úr tvístirnakerfi eftir að förunauturinn sprakk. Tvær vísbendingar renna stoðum undir þessa hugmynd: Í nágrenninu er tifstjarna og sprengistjörnuleif [5].

Stjörnufræðingarnir hafa þannig dregið upp hugsanlega sögu þessarar óvenjulegu stjörnu. Í upphafi gæti hún hafa verið önnur stjarnan í kerfi tveggja. Ef stjörnurnar tvær voru þétt saman gæti hún hafa dregið til sín gas frá förunautinum og við það byrjað að auka snúningshraða sinn. Þetta gæti útskýrt hvers vegna stjarnan snýst svona hratt. Eftir aðeins um tíu milljónir ára sprakk förunauturinn og gæti það útskýrt gasskýið, þ.e.a.s. sprengistjörnuleifina, í nágrenninu. Við sprenginguna hefði stjarnan kastast burt sem skýrir þriðja frávikið, — muninn á hreyfingu hennar og annarra stjarna um geiminn. Þegar stóri förunauturinn sprakk, féll kjarni hans saman og úr varð tifstjarnan sem sést í nágrenninu í dag og er seinasta hlekkurinn í þessari ráðgátu.

Stjörnufræðingar geta aldrei verið fullkomlega vissir um hvort þessi saga sé að öllu leyti sönn. „Sagan er heillandi og útskýrir öll þau óvenjulegu frávik sem við sjáum. Þessi stjarna sýnir okkur óvæntar hliðar á stuttri en dramatískri ævi þyngstu stjarnanna“ segir Dufton að lokum.

Skýringar

[1] Nafn stjörnunnar, VFTS 102, vísar til VLT-FLAMES Tarantula Survey sem gerð er með Fibre Large Array Multi Element Spectrograph (FLAMES) mælitækinu á Very Large Telescope ESO.

[2] Flugvél sem flygi á þessum hraða væri um það bil eina mínútu að hringsóla í kringum jörðina.

[3] Sumar stjörnur enda ævi sína sem þétt fyrirbæri eins og tifstjörnur (sjá skýringu [5]). Tifstjörnur snúast miklu hraðar en VFTS 102 en þær eru ekki hefðbundnar stjörnur heldur miklu smærri og þéttari og skína ekki vegna kjarnasamruna.

[4] VFTS 102 hreyfist um geiminn á rúmlega 228 km hraða á sekúndu. Það er um 40 kílómetrum á sekúndu hægar en samskonar stjörnur á þessu svæði.

[5] Tifstjörnur verða til þegar massamiklar stjörnur springa. Kjarni stjörnunnar fellur saman og myndar litla nifteindastjörnu sem snýst á ógnarhraða og gefur í leiðinni frá sér orkuríka geislunarstróka. Strókarnir framkalla reglulegt „tif“ sem greina má frá jörðinni þegar stjarnan snýst um möndul sinn.

Frekari upplýsingar

Skýrt er frá þessari rannsókn í grein í Astrophysical Journal Letters, „The VLT-FLAMES Tarantula Survey: The fastest rotating O-type star and shortest period LMC pulsar — remnants of a supvernova disrupted binary?“ eftir Philip L. Dufton et al.

Í rannsóknahópnum eru P.L. Dufton (Astrophysics Research Centre, Queen's University Belfast (ARC/QUB) í Bretlandi), P.R. Dunstall (ARC/QUB í Bretlandi), C.J. Evans (UK Astronomy Technology Centre, Royal Observatory Edinburgh (ROE) í Bretlandi), I. Brott (University of Vienna, Department of Astronomy í Austurríki), M. Cantiello (Argelander Institut fur Astronomie der Universitat Bonn í Þýskalandi, Kavli Institute for Theoretical Physics, University of California í Bandaríkjunum), A. de Koter (Astronomical Institute ‘Anton Pannekoek', University of Amsterdam í Hollandi), S.E. de Mink (Space Telescope Science Institute í Bandaríkjunum), M. Fraser (ARC/QUB í Bretlandi), V. Henault-Brunet (Scottish Universities Physics Alliance (SUPA), Institute for Astronomy, University of Edinburgh, ROE í Bretlandi), I.D. Howarth (Department of Physics & Astronomy, University College London í Bretlandi), N. Langer (Argelander Institut fur Astronomie der Universitat Bonn í Þýskalandi), D.J. Lennon (ESA, Space Telescope Science Institute í Bandaríkjunum), N. Markova (Institute of Astronomy with NAO í Búlgaríu), H. Sana (Astronomical Institute ‘Anton Pannekoek', University of Amsterdam í Hollandi), W.D. Taylor (SUPA, Institute for Astronomy, University of Edinburgh, ROE í Bretlandi).

ESO, European Southern Observatory, stjörnustöð Evrópulanda á suðurhveli, er fremsta fjölþjóðlega stjörnustöð Evrópu og ein öflugasta stjörnustöð heims. Hún nýtur stuðnings 15 landa: Austurríkis, Belgíu, Brasilíu, Tékklands, Danmörku, Finnlands, Frakklands, Þýskalands, Ítalíu, Hollands, Portúgals, Spánar, Svíþjóðar, Sviss og Bretlands. Með því að reisa og reka öflugustu stjörnuathugunarstöðvar heims leggur ESO grunninn að mikilvægum uppgötvunum stjörnufræðinga. Í Chile rekur ESO þrjár stjörnuathugunarstöðvar í heimsflokki: La Silla, Paranal og Chajnantor. Á Paranalfjalli starfrækir ESO Very Large Telescope, fullkomnustu stjörnusjónauka heims sem notaðir eru til athugana á sýnilegu ljósi og tvo kortlagningarsjónauka. VISTA er stærsti kortlagningarsjónauki veraldar fyrir innrautt ljós og VLT Survey Telescope er stærsti sjónauki heims sem eingöngu er ætlað að kortleggja himinn í sýnilegu ljósi. ESO er þátttakandi í ALMA, byltingarkenndum útvarpssjónauka og stærsta stjarnvísindaverkefni heims. ESO hyggur einnig á smíði 40 metra risasjónauka, European Extremely Large Telescope eða E-ELT sem verður „stærsta auga jarðar“.

Tenglar

Tengiliðir

Sævar Helgi Bragason
University of Iceland
Reykjavík, Iceland
Cell: +354-896-1984
Email: eson-iceland@eso.org

Philip Dufton
Queen's University of Belfast
Belfast, UK
Tel: +44 028 9097 3552
Email: P.Dufton@qub.ac.uk

Richard Hook
ESO, La Silla, Paranal, E-ELT & Survey Telescopes Press Officer
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6655
Cell: +49 151 1537 3591
Email: rhook@eso.org

Þetta er þýðing á fréttatilkynningu ESO eso1147.

Tengdar myndir

  • VFTS 102Hluti Tarantúluþokunnar í Stóra Magellansskýinu, fylgivetrarbraut okkar. Í miðjunni er stjarnan VFTS 102, sem snýst hraðast allra þekktra stjarna. Myndin er sett saman úr ljósmyndum sem teknar voru af sýnilegu og innrauðu ljósi með Wide Field Imager á 2,2 metra MPG/ESO sjónaukanum í La Silla og 4,1 metra innrauða VISTA sjónaukanum í Paranal. Mynd: ESO/M.-R. Cioni/VISTA Magellanic Cloud Survey. Þakkir: Cambridge Astronomical Survey Unit
  • VFTS 102Sýn listamanns á stjörnuna sem snýst hraðast allra þekktra stjarna. Þessi bjarta, unga og massamikla stjarna kallast VFTS 102 og snýst með um tveggja milljón km hraða á klukkustund. Miðflóttakraftar valda því að stjarnan er mjög pólflöt og hefur gefið frá skífu úr heitu rafgasi sem hér er sýnt á rönd frá sjónarhóli mögulegrar reikistjörnu. Stjarnan gæti hafa sogið til sín efni frá fylgistjörnu sem varð til þess að snúningshraðinn jókst. Að lokum sprakk fylgistjarnan. Mynd: NASA/ESA og G. Bacon (STScI)

Krakkavæn útgáfa