Pressmeddelande

Första stoftskivan upptäckt runt en stjärna i en annan galax

29 november 2023, Skurup

Astronomer har gjort en häpnadsväckande upptäckt i form av en skiva runt en stjärna i det Stora Magellanska molnet, en satellitgalax till Vintergatan. Det är första gången som en sådan skiva, identisk med de planetbildande skivor som vi känner till i vår egen galax, har identifierats i en annan galax. De nya observationerna avslöjar en massiv ung stjärna som växer genom att ansamla material från sin omgivning, samtidigt som en roterande skiva bildas. Upptäckten gjordes med ALMA-teleskopet (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) i Chile, där Europeiska sydobservatoriet (ESO) är en partner.

“När jag först såg bevis för en roterande struktur i ALMA-datan kunde jag inte tro att vi hade upptäckt den första extragalaktiska ansamlingsskivan, det var ett speciellt ögonblick” säger Anna McLeod, biträdande professor vid Durham University i Storbritannien och försteförfattare på studien som publiceras i dag i Nature. “Vi vet att skivor är nödvändiga för att bilda stjärnor och planeter i vår galax, och här ser vi för första gången direkta bevis för detta i en annan galax”.

Denna studie är en uppföljning av en stidue som gjordes med MUSE-instrumentet (Multi Unit Spectroscopic Explorer) på ESO:s Very Large Telescope (VLT), som detekterade en jetstråle från en nybildad stjärna – systemet HH 1177 – djupt inbäddad i ett gasmoln i Stora Magellanska molnet. “Vi upptäckte att jetstrålen sändes ut av denna unga massiva stjärna, och det faktum att den existerar säger oss att den måste bildas i en ansamlingsskiva" säger McLeod. Men för att bekräfta att denna skiva verkligen existerade behövde mätningar av gasens rörelse kring den unga stjärnan göras.

När material dras närmare en stjärna som håller på att bildas kan den inte falla direkt in mot stjärnan utan samlar sig i en tunn skiva runt densamma. Närmare centrum roterar skivan fortare, och det är denna hastighetsskillnad som avslöjar för astronomerna att skivan existerar. 

“Ljusets frekvens förändras med gasens hastighet när den rör sig mot oss eller ifrån oss” förklarar Jonathan Henshaw, forskare vid Liverpool John Moores University i Storbritannien som är medförfattare på artikeln. “Det är samma fenomen som sker när tonhöjden från en ambulanssiren förändras när den passerar, och ljudets frekvens sjunker.”

De detaljerade observationerna med ALMA gjorde det möjligt att urskilja skivans karaktäristiska  rotation, vilket bekräftade närvaron av en gasskiva, den första kända kring en stjärna i en annan galax.

Massiva stjärnor, som den som observerades här, bildas och utvecklas mycket snabbare än lättare stjärnor som solen. I vår galax är sådana stjärnor notoriskt svåra att observera eftersom de ofta döljs av täta stoftmoln som bildas samtidigt som skivan. Men i det Stora Magellanska molnet, en galax på 160 000 ljusårs avstånd, skiljer sig materialet som stjärnorna bildas ur drastiskt från det i vår galax. Tack vare en betydlig lägre halten av stoft i Stora Magellanska molnet är HH 1177 inte insvept i någon stoftkokong som den föddes i. Det gör att astronomerna har en ostörd vy av planetbildningen, även om den sker på stort avstånd.

“Vi befinner oss i en tidsålder med snabb teknisk utveckling även inom astronomin” säger McLeod. “Att kunna studera hur stjärnor föds på så enormt stora avstånd och i en annan galax är väldigt spännande."

Mer information

Forskningsresultaten presenteras i artikeln “A likely Keplerian disk feeding an optically revealed massive young star” (doi: 10.1038/s41586-023-06790-2) i tidskriften Nature. Skivan upptäcktes i en region i Stora Magellanska molnet katalogiserad som LHA 120-N 180B, som har beskrivits i ett tidigare pressmeddelande från ESO, “Bubblor kring nyfödda stjärnor". 

Forskarlaget utgörs av A. F. McLeod (Centre for Extragalactic Astronomy, Department of Physics, Durham University, Storbritannien; Institute for Computational Cosmology, Department of Physics, University of Durham, Storbritannien), P. D. Klaassen (UK Astronomy Technology Centre, Royal Observatory Edinburgh, Storbritannien), M. Reiter (Department of Physics and Astronomy, Rice University, USA), J. Henshaw (Astrophysics Research Institute, Liverpool John Moores University, Storbritannien; Max Planck Institute for Astronomy, Tyskland), R. Kuiper (Faculty of Physics, University of Duisburg-Essen, Tyskland) och A. Ginsburg (Department of Astronomy, University of Florida, USA).

Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) är en internationell astronomisk anläggning som drivs i partnerskap mellan ESO, National Science Foundation (NSF, USA) och National Institutes of Natural Sciences (NINS, Japan), tillsammans med Chile. ALMA finansieras av ESO genom dess medlemsstater, av NSF i samarbete med National Research Council of Canada (NRC) och National Science and Technology Council (NSTC) i Taiwan, och av NINS i samarbete med Academia Sinica (AS) i Taiwan och Korea Astronomy and Space Science Institute (KASI). Konstruktionen och driften av ALMA leds av ESO för dess medlemsstater, av National Radio Astronomy Observatory (NRAO) genom Associated Universities, Inc. (AUI) för Nordamerika, och av National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ) för Östasien. Joint ALMA Observatory (JAO) står för övergripande ledning och organisation under konstruktionen, driftsättningen och driften av ALMA.

Europeiska sydobservatoriet (ESO) möjliggör för astronomer världen över att utforska universums mysterier. Vi designar, konstruerar och driver markbaserade observatorier av yppersta världsklass – som astronomer använder för att besvara spännande och utmanande frågor och för att sprida astronomisk kunskap – och driver internationella samarbeten inom astronomin. ESO startade som en mellanstatlig organisation 1962 och har i dag 16 medlemsländer (Belgien, Danmark, Finland, Frankrike, Irland, Italien, Nederländerna, Polen, Portugal, Schweiz, Spanien, Storbritannien, Sverige, Tjeckien, Tyskland och Österrike), tillsammans med Chile som värdland och Australien som en strategisk partner. ESO:s högkvarter och besökscenter med planetarium, ESO Supernova, ligger nära München i Tyskland, medan teleskopen är placerade i Atacamaöknen i Chile, en unik plats för astronomiska observationer. ESO driver tre observatorier i Chile: La Silla, Paranal och Chajnantor. Vid Paranal finns Very Large Telescope och Very Large Telescope Interferometer, liksom kartläggningsteleskop som VISTA. Vid Paranal kommer även ESO att placera och driva Cherenkov Telescope Array South, världens största och känsligaste gammastrålningsteleskop. Tillsammans med internationella partners driver ESO de två anläggningarna APEX och ALMA på Chajnantorplatån som observerar himlen i millimeter- och submillimetervåglängder. Vid Cerro Armazones, nära Paranal, bygger vi för närvarande ESO:s Extremely Large Telescope, ”världens största öga mot himlen”. Från kontoret i Santiago, Chile, stödjer vi verksamheten i landet och samverkar med det chilenska samhället och våra samarbetspartners.

Länkar

• Forskningsartikel
• Foton på ALMA
• För journalister: Prenumerera på pressmeddelanden under embargo på svenska
• För astronomer: Berätta om din forskning!

Kontakter

Anna McLeod
Centre for Extragalactic Astronomy, Durham University
Durham, UK
Tel: +44 191 334 3789
E-post: anna.mcleod@durham.ac.uk

Jonathan Henshaw
Astrophysics Research Institute, Liverpool John Moores University
Liverpool, UK
E-post: J.D.Henshaw@ljmu.ac.uk

Bárbara Ferreira
ESO Media Manager
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6670
Mobil: +49 151 241 664 00
E-post: press@eso.org

Johan Warell (press contact Sverige)
ESO Science Outreach Network
Skurup, Sverige
Tel: +46-706-494731
Email: eson-sweden@eso.org

Connect with ESO on social media

Detta är den översatta versionen av ESO:s pressmeddelande eso2318 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.