Persbericht
Een kosmisch mysterie: ESO-telescoop registreert de verdwijning van een zware ster
30 juni 2020
Met behulp van de Very Large Telescope (VLT) van de Europese Zuidelijke Sterrenwacht hebben astronomen de verdwijning opgemerkt van een instabiele massarijke ster in een klein sterrenstelsel. De wetenschappers denken dat dit erop wijst dat de ster minder helder is geworden en deels verduisterd is door stof. Een alternatieve verklaring is dat de ster is ingestort tot een zwart gat, zonder dat daar een supernova-explosie aan vooraf is gegaan. ‘Als dat zo is’, zegt teamleider en promovendus Andrew Allan van het Trinity College Dublin, Ierland, ‘zou dat de eerste directe detectie zijn van een monsterster die zijn leven op deze manier afsluit.’
Tussen 2001 en 2011 is de geheimzinnige zware ster, die deel uitmaakt van het Kinman-dwergstelsel, door verscheidene teams van astronomen onderzocht, en hun waarnemingen wezen erop dat deze zich in zijn eindstadium bevond. Samen met medewerkers uit Ierland, Chili en de VS wilde Allan meer te weten komen over hoe zeer massarijke sterren hun bestaan afsluiten, en het object in de Kinman-dwerg leek het perfecte onderzoeksobject. Maar toen zij ESO’s VLT in 2019 op het verre sterrenstelsel richtten, konden zij de karakteristieke signaturen van de ster niet meer terugvinden. ‘Tot onze verrassing kwamen we erachter dat de ster verdwenen was!’, zet Allan, die leiding gaf aan het onderzoek waarvan de resultaten vandaag in Monthly Notices of the Royal Astronomical Society zijn gepubliceerd.
Met een afstand van circa 75 miljoen lichtjaar is het Kinman-dwergstelsel in het sterrenbeeld Waterman zo ver weg, dat astronomen het niet in afzonderlijke sterren kan oplossen. Wel kunnen ze de signaturen van sommige van deze sterren registreren. Tussen 2001 en 2011 vertoonde het licht van het sterrenstelsel consistent aanwijzingen dat zich hierin een ‘lichtsterke blauwe variabele’ ster bevond die ongeveer 2,5 miljoen keer zo helder was als de zon. Sterren van dit type zijn instabiel en vertonen soms dramatische veranderingen, zowel in hun spectra als in helderheid. Maar zelfs dán laten lichtsterke blauwe variabelen specifieke sporen achter waaraan wetenschappers ze kunnen herkennen. In de gegevens die het onderzoeksteam in 2019 heeft verzameld ontbraken deze sporen echter, wat de vraag oproept wat er met de ster is gebeurd. ‘Dat zo’n massarijke ster verdwijnt zonder een heldere supernova-explosie te hebben geproduceerd, zou uitermate ongebruikelijk zijn’, zegt Allan.
De astronomen hebben in augustus 2019 om te beginnen het ESPRESSO-instrument op de ster gericht, waarbij de vier 8-meter telescopen van de VLT gelijktijdig werden gebruikt. Ze konden de sporen die op het bestaan van de heldere ster wezen echter niet terugvinden. Een paar maanden later deed het team een nieuwe poging, ditmaal met het X-shooter-instrument, ook van ESO’s VLT. En opnieuw bleef de ster spoorloos.
‘Mogelijk hebben we een van de meest massarijke sterren in het lokale heelal als een nachtkaars zien uitgaan’, zegt teamlid Jose Groh, ook van het Trinity College Dublin. ‘Onze ontdekking zou niet mogelijk zijn geweest zonder de krachtige 8-meter telescopen van ESO, hun unieke instrumentatie en de snelle toegang daartoe in vervolg op de recente toetreding van Ierland tot ESO.’ Ierland is pas sinds september 2018 lidstaat van ESO.
Vervolgens pakte het team er oudere gegevens bij die met X-shooter en het UVES-instrument van ESO’s VLT, die in de Chileense Atacama-woestijn staat, en telescopen elders zijn verkregen. ‘De ESO Science Archive Facility stelde ons in staat om gegevens van hetzelfde object te vinden die in 2002 en 2009 waren verzameld’, zegt Andrea Mehner, stafastronoom bij ESO in Chili, die aan het onderzoek heeft meegewerkt. ‘Met name de vergelijking van de hoge-resolutie UVES-spectra uit 2002 met onze gegevens die in 2019 met ESO’s nieuwste hoge-resolutie spectrograaf ESPRESSO zijn verzameld waren veelzeggend – zowel in astronomisch als in instrumenteel opzicht.’
De oude gegevens wezen erop dat de ster in de Kinman-dwerg mogelijk een krachtige uitbarsting heeft ondergaan, die waarschijnlijk ergens na 2011 is geëindigd. Lichtsterke blauwe variabelen zoals deze vertonen in de loop van hun bestaan vaak reusachtige uitbarstingen, waardoor ze in korte tijd veel massa kwijtraken en hun helderheid sterk toeneemt.
Op basis van hun waarnemingen en modelberekeningen komen de astronomen tot twee suggesties die de verdwijning van de ster en het ontbreken van een supernova in relatie tot deze mogelijke uitbarsting kunnen verklaren. Mogelijk is de lichtsterke blauwe variabele door de uitbarsting veranderd in een minder heldere ster, die ook nog eens deels door stof wordt verduisterd. Een andere mogelijkheid is dat de ster is ineengestort tot een zwart gat, zonder dat daar een supernova-explosie aan voorafging. Dat zou een zeldzame gebeurtenis zijn: volgens de huidige inzichten sluiten zware sterren hun bestaan af met een supernova.
Er is meer onderzoek nodig om vast te kunnen stellen welk lot de ster heeft ondergaan. ESO’s Extremely Large Telescope (ELT), die volgens plan in 2025 in bedrijf komt, kan sterrenstelsels zoals de Kinman-dwerg in afzonderlijke sterren scheiden, wat de oplossing van dit kosmische mysterie dichterbij kan brengen.
Meer informatie
De resultaten van dit onderzoek zijn te vinden in het artikel ‘The possible disappearance of a massive star in the low metallicity galaxy PHL 293B’, dat vandaag in de Monthly Notices of the Royal Astronomical Society is gepubliceerd.
Het onderzoeksteam bestaat uit Andrew Allan (School of Physics, Trinity College Dublin, Ireland [TCD]), Jose J. Groh (TCD), Andrea Mehner (Europese Zuidelijke Sterrenwacht, Chili), Nathan Smith (Steward Observatory, Universiteit van Arizona, VS [Steward Observatory]), Ioanna Boian (TCD), Eoin Farrell (TCD), Jennifer E. Andrews (Steward Observatory).
ESO is de belangrijkste intergouvernementele astronomische organisatie in Europa en verreweg de meest productieve sterrenwacht ter wereld. Zij wordt ondersteund door zestien lidstaten: België, Denemarken, Duitsland, Finland, Frankrijk, Ierland, Italië, Nederland, Oostenrijk, Polen, Portugal, Spanje, Tsjechië, het Verenigd Koninkrijk, Zweden en Zwitserland, en door gastland Chili, met Australië als strategische partner. ESO voert een ambitieus programma uit, gericht op het ontwerpen, bouwen en beheren van grote sterrenwachten die astronomen in staat stellen om belangrijke wetenschappelijke ontdekkingen te doen. Ook speelt ESO een leidende rol bij het bevorderen en organiseren van samenwerking op astronomisch gebied. ESO beheert drie waarnemingslocaties van wereldklasse in Chili: La Silla, Paranal en Chajnantor. Op Paranal staan ESO’s Very Large Telescope (VLT) en haar toonaangevende Very Large Telescope Interferometer, evenals twee surveytelescopen – VISTA, die in het infrarood werkt, en de op zichtbare golflengten opererende VLT Survey Telescope. Ook op Paranal zal ESO onderkomen bieden aan en het beheer voeren over de Cherenkov Telescope Array South, ’s werelds grootste en meest gevoelige observatorium van gammastraling. ESO speelt tevens een belangrijke partnerrol bij twee faciliteiten op Chajnantor, APEX en ALMA, het grootste astronomische project van dit moment. En op Cerro Armazones, nabij Paranal, bouwt ESO de 39-meter Extremely Large Telescope, de ELT, die ‘het grootste oog op de hemel’ ter wereld zal worden.
Links
• Onderzoeksartikel
• Voor wetenschappers: heb je een verhaal? Promoot je onderzoek
Contact
Andrew Allan
Trinity College Dublin
Dublin, Ireland
Tel: +353 872921396
E-mail: allana@tcd.ie
Jose H. Groh
Trinity College Dublin
Dublin, Ireland
E-mail: jose.groh@tcd.ie
Andrea Mehner
European Southern Observatory
Santiago, Chile
E-mail: amehner@eso.org
Bárbara Ferreira
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6670
Mob: +49 151 241 664 00
E-mail: pio@eso.org
Rodrigo Alvarez (press contact België)
ESO Science Outreach Network
en Planetarium, Royal Observatory of Belgium
Tel: +32-2-474 70 50
E-mail: eson-belgië@eso.org
Over dit bericht
Persberichten nr.: | eso2010nl-be |
Naam: | Kinman Dwarf galaxy |
Type: | Local Universe : Star : Type : Variable Local Universe : Galaxy : Type : Irregular |
Facility: | Very Large Telescope |
Instruments: | ESPRESSO, UVES, X-shooter |
Science data: | 2020MNRAS.496.1902A |
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.