Lehdistötiedote

VLT löytää nopeimmin pyörivän tähden

5. joulukuuta 2011

ESOn VLT-teleskooppi on havainnut nopeimmin pyörivän tähden mitä toistaiseksi on löydetty. Tämä massiivinen ja kirkas nuori tähti sijaitsee naapurigalaksissamme, Suuressa Magellanin pilvessä, noin 160 000 valovuoden etäisyydeellä Maasta. Tähtitieteilijät ajattelevat, että tähdellä on voinut olla väkivaltainen menneisyys ja että se saattaa olla peräisin kaksoistähtijärjestelmästä mistä räjähtävä seuralaistähti on singonnut sen pois.

Kansainvälinen tähtieteilijäryhmä on käyttänyt ESOn VLT-teleskooppia Paranalin observatoriolla Chilessä tutkiakseen Suuressa Magellanin pilvessä sijaitsevan Tarantellasumun (eso1117) raskaimpia ja kirkkaimpia tähtiä. Tämän tähtien lastentarhan monien kirkkaiden tähtien joukosta tutkijaryhmä huomasi yhden tähden, jota kutsutaan VFTS 102:ksi [1]. Sen pyörimisnopeus on suurempi kuin kaksi miljoonaa kilometriä tunnissa - tämä on yli kolmesataa kertaa nopeammin kuin Aurinko [2] - ja se sijaitsee hyvin lähellä paikkaa josta se olisi alunperin sinkoutunut keskipakoisvoimien ansiosta. VFTS 102 on nopeimmin pyörivä tähti joka toistaiseksi tunnetaan [3].

Tähtitieteilijät saivat selville myös, että tähti, jonka massa on noin 25 kertaa suurempi kuin Auringon massa ja joka on noin satatuhatta kertaa Aurinkoa kirkkaampi, liikkuu sitä ympäröivässä avaruudessa huomattavan erilaisella nopeudella kuin naapurinsa [4].

"Merkittävä pyörimisnopeus ja epätavallinen liike ympäröiviin tähtiin verrattuna johtivat meidät pohtimaan josko tällä tähdellä olisi ollut epätavalliset aiemmat elämänvaiheet," selostaa Philip Dufton (Queen's University Belfast, Northern Ireland, UK), joka on tuloksia esittelevän artikkelin pääkirjoittaja.

Ero nopeudessa voisi viitata siihen, että VFTS 102 on karkulaistähti - tähti joka on sinkoutunut pois kaksoitähtijärjestelmästä sen seuralaistähden räjähdettyä supernovana. Tätä ajatusta tukevat myös kaksi muuta johtolankaa: pulsari ja sen läheisyydessä oleva supernovajäännös [5].

Tutkimusryhmä on kehittänyt mahdollisen taustatarinan tälle erittäin epätavalliselle tähdelle. Se voisi olla aloittanut elämänsä kaksoitähtijärjestelmän yhtenä komponenttina. Jos järjestelmän tähdet olivat läheisiä, seuralaistähden kaasua on voinut virrata tähteen ja tämän seurauksena tähden pyöriminen olisi nopeutunut. Tämä saattaisi selittää ensimmäisen epätavallisen seikan - miksi se pyörii niin nopeasti. Lyhyen, noin kymmenen miljoonan vuoden, eliniän jälkeen massiivinen seuralaistähti olisi räjähtänyt supernovana - mikä selittäisi läheisen supernovajäännöksenä tunnetun kaasupilven. Seuralaistähden räjähdys olisi myös singonnut tähden paikaltaan, mikä voisi selittää kolmannen erikoisuuden - nopeuseron tähden ja saman alueen muiden tähtien välillä. Romahtaessaan massiivinen seuralaistähti olisi muuttunut havaituksi pulsariksi, mikä täydentää arvoituksen ratkaisun.

Vaikka tähtitieteiljät eivät voi olla aivan varmoja että juuri näin tapahtui, Dufton toteaa että "Tarina on vakuuttava koska se selittää kaikki havaitsemamme tähden epätavalliset ominaisuudet. Tämä tähti todellakin havainnollistaa meille arvaamattomia puolia massiivisimpien tähtien lyhyestä, mutta dramaattisesta, elämänkaaresta."

Lisähuomiot

[1] Nimi VFTS 102 viittaa VLT-FLAMES Tarantula -kartoitukseen, joka on tehty käyttäen FLAMES (Fibre Large Array Multi Element Spectrograph) -havaintolaitetta ESOn VLT-teleskoopilla.

[2] Tällä nopeudella kulkeva lentokone lentäisi Maan ympäri päiväntasaajan kohdalla noin minuutissa.

[3] Joistakin tähdistä tulee elinkaarensa lopussa kompakteja kohteita kuten pulsareita (ks. lisähuomio [5]), jotka saattavat pyöriä paljon nopeammin kuin VFTS 102, mutta ne ovat myös paljon pienempiä ja tiheämpiä eivätkä säteile ydinreaktioiden ansiosta kuten tavalliset tähdet.

[4] VFTS 102 liikkuu suunnilleen 228 kilometriä sekunnissa, mikä on noin 40 kilometriä sekunnissa hitaammin kuin muut alueen samankaltaiset tähdet.

[5] Pulsarit syntyvät supernovaräjähdyksistä. Räjähtävän tähden ydin luhistuu erittäin pieneksi synnyttäen nopeasti pyörivän neutronitähden, joka emittoi voimakkaat säteilysuihkut. Suihkut saavat aikaan säännöllisen pulssin Maasta katsottuna kun tähti pyörii akselinsa ympäri. Pulsariin liittyvä supernovajäänne on tyypillinen kaasupilvi, joka on syntynyt kun räjähtävän tähden luhistuvan ytimen synnyttämä shokkiaalto puhaltaa tähden uloimmat osat pois.

Lisätietoa

Tutkimus esitettiin Philip L. Duftonin ja kumppaneiden artikkelissa "The VLT-FLAMES Tarantula Survey: The fastest rotating O-type star and shortest period LMC pulsar - remnants of a supernova disrupted binary?", joka julkaistiin  Astrophysical Journal Letters -tiedejulkaisussa.

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

ESO, Euroopan eteläinen observatorio, on Euroopan johtava hallitustenvälinen tähtitieteen organisaatio ja maailman tieteellisesti tuotteliain tähtitieteellinen observatorio. ESO:lla on 15 jäsenmaata: Alankomaat, Belgia, Brasilia, Espanja, Iso-Britannia, Italia, Itävalta, Portugali, Ranska, Ruotsi, Saksa, Suomi, Sveitsi, Tanska ja Tšekin tasavalta. ESO toteuttaa kunnianhimoista ohjelmaa, joka keskittyy tehokkaiden maanpäällisten havaintovälineiden suunnitteluun, rakentamiseen ja käyttöön. Välineiden avulla tähtitieteilijät voivat tehdä merkittäviä tieteellisiä löytöjä. ESO:lla on myös johtava asema tähtitieteen tutkimuksen kansainvälisen yhteistyön edistämisessä ja organisoinnissa. ESO:lla on Chilessä kolme ainutlaatuista huippuluokan observatoriota: La Silla, Paranal ja Chajnantor. ESO:lla on Paranalilla Very Large Telescope (VLT), maailman kehittynein näkyvää valoa havainnoiva tähtitieteellinen observatorio, ja kaksi kartoitusteleskooppia. VISTA toimii infrapuna-alueella ja on maailman suurin kartoitusteleskooppi. VLT Survey Telescope on suurin vartavasten taivaan näkyvän valon kartoitukseen suunniteltu teleskooppi. ESO on maailman suurimman tähtitieteellisen projektin, vallankumouksellisen ALMA-teleskoopin eurooppalainen yhteistyökumppani. Parhaillaan ESO suunnittelee 40-metrin kokoluokan optisen/lähi-infrapuna-alueen European Extremely Large -teleskooppia (E-ELT) josta tulee “maailman suurin tähtitaivasta havainnoiva silmä”.

Linkit

• Tutkimusartikkeli: "The VLT-FLAMES Tarantula Survey I. Introduction and observational overview"
• ApJL:ssä julkaistu artikkeli
• Valokuvia ESOn VLT-teleskoopista

Yhteystiedot

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

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

Pasi Nurmi (Lehdistön yhteyshenkilö Suomi)
ESO Science Outreach Network ja University of Turku
Turku, Finland
Puh.: +358 29 4504 358
Sähköposti: eson-finland@eso.org

Connect with ESO on social media