Lehdistötiedote

VLT havaitsi suurimman keltaisen hyperjättiläistähden

Uusien ja vanhojen havaintojen sekoitus paljasti eksoottisen kaksoisjärjestelmän

12. maaliskuuta 2014

ESO:n VLT-teleskoopin interferometri on paljastanut suurimman tähän mennessä löydetyn keltaisen tähden, joka on yksi kymmenestä suurimmasta kaiken kaikkiaan. Tämän hyperjättiläisen halkaisijan on havaittu olevan yli 1300 Auringon halkaisijaa ja se on osa kaksoistähtijärjestelmää, jossa toinen komponentti on niin lähellä, että se on yhteydessä päätähteen. Yli 60 vuoden aikana tehdyt havainnot, osa tähtiharrastajilta, viitaavat myös siihen, että tämä harvinainen ja huomattava kohde muuttuu hyvin nopeasti ja se on taltioitu hyvin lyhyen elämänvaiheen aikana.

Käyttäen ESO:n VLTI-havaintolaitetta (Very Large Telescope Interferometer) Olivier Chesneau (Observatoire de la Côte d’Azur, Nizza, Ranska) ja kansainvälinen ryhmä yhteistyökumppaneita ovat havainneet, että keltainen hyperjättiläistähti HR 5171 A [1] on kerrassaan valtaisa — halkaisijaltaan 1300 Aurinkoa ja paljon oletuksia suurempi [2]. Tämä tekee siitä suurimman tunnetun keltaisen tähden. Se on myös kymmenen suurimman tunnetun tähden joukossa 50% kuuluisaa punaista superjättiläistä, Betelgeusea suurempana ja noin miljoona kertaa Aurinkoa kirkkaampana.

"Uudet havainnot osoittavat myös, että tällä tähdellä on hyvin läheinen kumppani, mikä oli todellinen yllätys," sanoo Chesneau. "Nämä kaksi tähteä ovat niin lähellä toisiaan, että ne koskettavat ja koko järjestelmä muistuttaa jättimäistä maapähkinää."

Tähtitieteilijät käyttivät interferometriaksi kutsuttua tekniikkaa yhdistääkseen usean yksittäisen teleskoopin keräämän valon ja luoden siten käytännössä halkaisijaltaan 140-metrisen jättiläisteleskoopin. Uudet tulokset saivat tutkimusryhmän käymään huolellisesti läpi tähdestä yli 60 vuoden aikana tehdyt vanhemmat havainnot nähdäkseen kuinka se on käyttäytynyt aikaisemmin [3].

Keltaiset hyperjättiläiset ovat hyvin harvinaisia. Niitä tunnetaan jokseenkin tusina omassa galaksissamme. Paras esimerkki on Rho Cassiopeiae. Ne kuuluvat tunnetuista tähdistä suurimpiin ja kirkkaimpiin ja ovat sellaisessa vaiheessa elämäänsä, jossa ne ovat epävakaita ja muuttuvat nopeasti. Tämän epävakauden johdosta keltaiset hyperjättiläiset työntävät myös ulos materiaa muodostaen suuren, kauas ulottuvan kaasukehän tähden ympärille.

Huolimatta suuresta lähes 12 000 valovuoden etäisyydestään Maapallosta kohteen voi tarkkanäköinen nähdä juuri ja juuri paljaalla silmällä [4]. Tähden HR 5171 A on havaittu kasvavan suuremmaksi viimeisten 40 vuoden aikana, viilentyen kasvaessaan, ja sen evoluutio on nyt nähty toiminnassa. Vain hyvin harvoja tähtiä on nähty tämän hyvin lyhyen vaiheen aikana, jolloin ne käyvät läpi dramaattisen lämpötilan muutoksen kehittyessään nopeasti.

Analysoimalla havaintoaineistoa tähden muuttuvasta kirkkaudesta, käyttäen muiden observatorioiden havaintoja, tähtitieteilijät vahvistivat, että kohde on pimennysmuuttuja, jossa pienempi komponentti kulkee suuremman editse ja takaa kiertäessään sitä. Tässä tapauksessa tähden HR 5171 A kumppani kiertää sitä kerran 1300 vuorokaudessa. Pienempi kumppani on vain hieman kuumempi kuin tähden HR 5171 A pintalämpötila eli 5000 astetta Celsiusta.

Chesneau päättää "Löytämämme kumppani on hyvin merkittävä koska sillä voi olla vaikutuksensa tähden HR 5171 A kohtaloon. Se voi esimerkiksi riistää sen uloimmat kaasukerrokset ja vaikuttaa siten sen evoluutioon."

Tämä uusi havainto korostaa näiden valtavien ja lyhytikäisten keltaisten hyperjättiläisten tutkimuksen tärkeyttä ja saattaa tarjota keinot ymmärtää massiivisten tähtien evoluutioprosesseja yleisesti.

Lisähuomiot

[1] Tähti tunnetaan myös nimillä V766 Cen, HD 119796 ja HIP 67261.

[2] Verrannolliset kohteet näyttäisivät kaikki olevan punaisia superjättiläisiä, joiden säde saattaa saavuttaa 1000-1500 Auringon sädettä ja joiden lähtömassa ei ylitä 20-25 Auringon massaa. Keltaisen superjättiläisen säteen odotettiin olevan 400-700 Auringon sädettä.

[3] Spektriaineisto saatiin käyttämällä Anglo-Australian -teleskooppia yhdessä UCLES:in (University College London Echelle Spectrograph) kanssa SAAO:ssa (South African Astronomical Observatory), yhdessä PUCHEROS:in kanssa, PUC:ista (Pontificia Universidad de Chile) sekä koronografi-havainnot käyttämällä Gemini South -teleskoopin NICI:ä (Near-Infrared Coronagraphic Imager). Tutkitut fotometriset arkistotiedostot käsittävät infrapunafotometeriaa SAAO:lta vuodesta 1975 vuoteen 2013 sekä muita tiedostoja vuosien 1983 ja 2002 väliltä, mukaanlukien harrastelijoiden havaintoja. Kirjoittajat pitävät ammattitähtitieteilijöiden tulosten yhteensopivuutta tähtiharrastaja Sebastian Oteron (2000-2013) tuloksiin "erinomaisena" ja ne "havainnollistavat näiden harrastajahavaintojen laatua".

[4] Tähden HR 5171 A visuaalisen magnitudin nähdään vaihtelevan arvojen 6.10 ja 7.30 välillä. Se voidaan nähdä Kentaurin tähdistössä (Centaurus).

Lisätietoa

Tämä tutkimus esitettiin tutkimusjulkaisussa “The yellow hypergiant HR 5171 A: Resolving a massive interacting binary in the common envelope phase”, jonka kirjoittivat Chesneau et al., Julkaisu ilmestyy julkaisusarjassa Astronomy & Astrophysics.

Tutkimusryhmään kuuluvat O. Chesneau (Laboratoire Lagrange, Univ. Nice Sophia-Antipolis, CNRS, Observatoire de la Côte d’Azur, Nizza, Ranska [Lagrange]), A. Meilland (Lagrange), E. Chapellier (Lagrange), F. Millour (Lagrange), A.M. Van Genderen (Sterrewacht Leiden, Leiden, Alankomaat), Y. Nazé (Le Fonds de la Recherche Scientifique, Liège, Belgia), N. Smith (Steward Observatory, Tucson, USA), A. Spang (Lagrange), J.V. Smoker (ESO, Santiago, Chile), L. Dessart (Aix Marseille Université, CNRS, Laboratoire d’Astrophysique de Marseille, Marseille, Ranska), S. Kanaan (Instituto de Física y Astronomía, Universidad de Valparaíso, Chile [IFA]), Ph. Bendjoya (Lagrange), M.W. Feast (South African Astronomical Observatory, Etelä-Afrikka [SAAO]), J.H. Groh (Observatoire de Genève, Genève, Sveitsi), A. Lobel (Observatoire Royal de Belgique, Bryssel, Belgia), N. Nardetto (Lagrange), S. Otero (American Association of Variable Star Observers, Cambridge, MA, USA), R.D. Oudmaijer (School of Physics & Astronomy, University of Leeds, UK), A.G. Tekola (SAAO and Las Cumbres Observatory Global Telescope Network, Goleta, CA, USA), P.A. Whitelock (SAAO), C. Arcos (IFA), M. Curé (IFA) and L. Vanzi (Department of Electrical Engineering and Center of Astro Engineering, Pontificia Universidad Catolica de Chile, Santiago, Chile).

ESO 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 39-metrin kokoista optisen/lähi-infrapuna-alueen European Extremely Large -teleskooppia (E-ELT) josta tulee “maailman suurin tähtitaivasta havainnoiva silmä”.

Linkit

• Tutkimusjulkaisu (ArXiV-vedos)
• Valokuvia VLTI:stä
• Valokuvia AMBER:ista

Yhteystiedot

Rami Rekola
Tuorlan observatorio
Piikkiö, Finland
Puh.: +358 2 333 8981
Matkapuhelin: +358 44 967 2424
Sähköposti: rareko@utu.fi

Olivier Chesneau
Laboratoire Lagrange / Univ. Nice Sophia-Antipolis, CNRS - Observatoire de la Côte d’Azur
Nice, France
Puh.: +33 (0)4 92 00 19 79
Sähköposti: olivier.chesneau@oca.eu

Richard Hook
ESO, Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Puh.: +49 89 3200 6655
Matkapuhelin: +49 151 1537 3591
Sähköposti: rhook@eso.org

Connect with ESO on social media

Tämä on ESO:n lehdistötiedotteen käännös eso1409.