Matarvenjur vetrarbrauta á unglingsaldri

Sævar Helgi Bragason 14. mar. 2012 Fréttir

Ný rannsókn ESO hefur lagt fram nýja og mikilvæga þekkingu á vexti vetrarbrauta á unglingsaldri.

  • vetrarbrautir, stjörnuþokur

Nýjar mælingar Very Large Telescope ESO hafa lagt fram nýja og mikilvæga þekkingu á vexti vetrarbrauta á unglingsaldi. Í stærstu rannsókn sinnar tegundar hafa stjörnufræðingar komist að því að vetrarbrautirnar breyttu matarvenjum sínum á táningsárunum um það bil 3 til 5 milljörðum ára eftir Miklahvell. Við upphaf þessa skeiðs nærðust vetrarbrautirnar einkum á samfelldu flæði gass en uxu síðar meir að mestu með því að háma í sig smærri vetrarbrautir.

Stjörnufræðingar hafa lengi vitað að fyrstu vetrarbrautir alheimsins voru miklu smærri en þær tignarlegu þyril- og sporvöluþokur sem við sjáum í dag. Yfir ævi alheimsins hafa vetrarbrautir bætt miklu á sig en fæði og matarvenjur þeirra eru enn nokkuð á huldu. Í nýrri rannsókn á nokkrum vel völdum vetrarbrautum hafa stjörnufræðingar beint kastljósinu að táningsárum þeirra — því tímabili í ævi þeirra sem stóð yfir þremur til fimm milljörðum ára eftir Miklahvell.

Með því að færa sér í nyt tæki í hæsta gæðaflokki á Very Large Telescope ESO er alþjóðlegur hópur stjörnufræðinga að komast að því hvernig vetrarbrautirnar uxu. Athuganir stóðu yfir í meira en hundrað klukkustundir en á þeim tíma gerðu stjörnufræðingarnir mjög nákvæmar mælingar á gasríkum vetrarbrautum á fyrri hluta ævi þeirra og bjuggu um leið til stærsta gagnasafn sem til er af slíkum vetrarbrautum [1].

„Vetrarbrautir eru einkum taldar vaxa á tvennan máta: Við hamfarakennda samruna þegar stórar vetrarbrautir éta þær smærri eða við hæglátt en stöðugt gasflæði í vetrarbrautirnar. Bæði ferli geta leitt til mikillar nýmyndunar stjarna“ útskýrir Thierry Contini (IRAP í Toulouse í Frakklandi) sem hafði umsjón með rannsókninni.

Niðurstöðurnar nýju benda til að mikil breyting hafi orðið á þróun vetrarbrauta þegar alheimurinn var milli 3 og 5 milljarða ára gamall. Hæglátt en samfellt gasflæði (eso1040) virðist hafa átt stóran þátt í mótun vetrarbrauta snemma í sögunni en síðar urðu samrunar áhrifameiri.

„Til að skilja hvernig vetrarbrautir uxu og þróuðust verðum við að skoða þær í eins miklum smáatriðum og unnt er. SINFONI mælitækið á VLT sjónauka ESO er eitt öflugasta tæki heims til að grannskoða ungar vetrarbrautir í órafjarlægð. Þetta tæki gegnir í raun samskonar hlutverki og smásjáin fyrir líffræðinga“ segir Contini.

Vetrarbrautirnar fjarlægu eru lítið annað en örsmáir ljósdeplar á himinhvelfingunni. En þökk sé hágæða myndum SINFONI mælitækisins á VLT [2] geta stjörnufræðingar mælt hreyfingu gass í mismunandi hlutum vetrarbrautanna og áttað sig á efnasamsetningu þeirra. Ýmislegt óvænt kom á daginn.

„Í mínum huga kom mest á óvart að við skyldum uppgötva að gasið í mörgum vetrarbrautum snerist ekkert. Það á sér engin fordæmi í nágrenni okkar í alheiminum. Ekki er til nein kenning í dag sem spáir fyrir um slíka hegðun“ segir Benoît Epinat, meðlimur í hópnum.

„Við bjuggumst ekki heldur við að sjá ummerki þungra frumefna í útjöðrum margra þessara ungu vetrarbrauta — það er algerlega á skjön við það sem við sjáum í vetrarbrautum í dag“ bætir Thierry Contini við.

Stjörnufræðingarnir eru skammt á veg komnir í rannsóknum sínum enda voru mælingarnar mjög viðamiklar. Þeir hyggjast gera frekari mælingar á vetrabrautunum með nýjum tækjum sem komið verður fyrir á VLT í náinni framtíð en ætla sér líka að nota ALMA til að rannsaka kalda gasið í vetrarbrautunum. Í fjarlægari framtíð verður European Extremely Large Telescope vel í stakk búinn til að skyggnast enn lengra inn í þennan unga og fjarlæga alheim.

Skýringar

[1] Rannsóknin er kölluð MASSIV sem stendur fyrir Mass Assembly Survey with SINFONI in VVDS. VVDS er skammstöfun fyrir VIMOS-VLT Deep Survey verkefnið. VIMOS er VIsible imaging Mulit-Object Spectrograph, mjög öflug myndavél og litrófsriti á VLT sem notað var til að finna vetrarbrautirnar í MASSIV rannsókninni og mæla fjarlægðirnar og aðra eiginleika.

[2] SINFONI stendur fyrir Spectrograph for INtegral Field Observations in the Near Infrared. Þetta tæki, sem er á VLT, var notað í MASSIV rannsókninni. SINFONI er nær-innrauður (1,1-2,45 µm) heildarsviðs-litrófsriti sem notar aðlögunarsjóntækni til að bæta gæði mælinganna.

Frekari upplýsingar

Sagt er frá þessu í fjórum greinum um MASSIV rannsóknina í tímaritinu Astronomy & Astrophysics.

Í rannsóknarteyminu eru T. Contini (Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie [IRAP], CNRS í Toulouse í Frakklandi), B. Epinat (Laboratoire d'Astrophysique de Marseille í Frakklandi [LAM]), D. Vergani (INAF — Osservatorio Astronomico di Bologna á Ítalíu), J. Queyrel (IRAP), L. Tasca (LAM), B. Garilli (Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica-INAF í Mílanó á Ítalíu [IASF-INAF]), O. Le Fevre (LAM), M. Kissler-Patig (ESO), P. Amram (LAM), J. Moultaka (IRAP), L. Paioro (IASF-INAF), L. Tresse (LAM), C. López-Sanjuan (LAM), E. Perez-Montero (Instituto de Astrofísica de Andalucía í Granada á Spáni), C. Divoy (IRAP) og V. Perret (LAM).

Árið 2012 fagnar European Southern Observatory (ESO), stjörnustöð Evrópulanda á suðurhveli, fimmtíu ára afmæli sínu. ESO 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
Farsími: +354-896-1984
Tölvupóstur: eson-iceland@eso.org

Þetta er þýðing á fréttatilkynningu ESO eso1212.

Tengdar myndir

  • vetrarbrautir, stjörnuþokur, hvalurinnÁ þessari djúpmynd af örsmáu svæði á himninum í stjörnumerkinu Hvalnum sjást nokkrar vel valdar vetrarbrautir sem notaðar voru í nýrri rannsókn á matarvenjum ungra vetrarbrauta þegar þær voru að vaxa. Hver einasti örsmái depill, merktur með rauðum krossi, er vetrarbraut sem sést eins og hún leit út þremur til fimm milljörðum ára eftir Miklahvell. Mynd: ESO/CFHT
  • vetrarbrautir, stjörnuþokur, hvalurinnÁ þessari djúpmynd af örsmáu svæði á himninum í stjörnumerkinu Hvalnum sjást nokkrar misfjarlægar vetrarbrautir. Hluti þeirra sjást eins og þær litu út þremur til fimm milljörðum ára eftir Miklahvell en þær voru notaðar í nýrri rannsókn á matarvenjum ungra vetrarbrauta þegar þær voru að vaxa.
  • vetrarbrautir, stjörnuþokur, hvalurinnÁ þessari djúpmynd af örsmáu svæði í stjörnumerkinu Hvalnum sjást nokkrar vel valdar vetrarbrautir sem notaðar voru í nýrri rannsókn á matarvenjum ungra vetrarbrauta þegar þær voru að vaxa. Litakortin sýna hreyfingar gass í vetrarbrautunum. Blár litur bendir til að gasið færist í átt til okkar í samanburði við vetrarbrautina í heild en rauður litur að gasið færist frá okkur. Litirnir hjálpa stjörnufræðingum að sjá hvort vetrarbrautin snúist eins og skífa eða hegði sér á annan hátt. Mynd: ESO/CFHT
  • vetrarbrautir, stjörnuþokur, hvalurinn, Míra, MiraÞessi ljósmynd var búin til úr myndum Digitized Sky Survey 2 af stjörnumerkinu Hvalnum. Bjarta rauða stjarnan efst til hægri er hin fræga sveiflustjarna Míra (Omicron Ceti) en í átt að neðra vinstra horninu er svæðið sem kannað var í nýrri rannsókn með VLT sjónauka ESO og SINFONI mælitækinu um matarvenjur ungra vetrarbrauta þegar þær voru að vaxa. Mynd: ESO/Digitized Sky Survey 2. Þakkir: Davide De Martin

Krakkavæn útgáfa