Lehdistötiedote

Tähtien törmäys selittää 1600-luvun arvoituksellisen räjähdyksen

APEX-teleskoopin havainnot auttoivat selvittämään kohteen Nova Vulpeculae 1670 mysteerin

23. maaliskuuta 2015

APEX:lla ja muilla teleskoopeilla tehdyt uudet havainnot paljastavat, että eurooppalaisten tähtitieteilijöiden vuonna 1670 havaitsema taivaalle ilmestynyt tähti ei ollut nova, vaan paljon harvinaisempi ja erityisen raju tähtien törmäys. Se oli riittävän näyttävä näkyäkseen paljaalla silmällä sen ensimmäisen kirkastumisen aikana, mutta sen jälkeensä jättämät jäämät olivat niin himmeitä, että tarvittiin hyvin huolellinen analyysi alimillimetritieleskooppeja käyttäen ennen kuin arvoitus saatettiin vihdoin selvittää yli 340 vuotta myöhemmin. Tulokset ilmestyvät tiedejulkaisusarjan Nature verkkosivuilla 23. maaliskuuta 2015.

Jotkut 1600-luvun merkittävimmät tähtitieteilijät, mukaanlukien Kuun kartoituksen isä, Hevelius ja Cassini kirjasivat huolellisesti ylös uuden tähden ilmaantumisen taivaalle vuonna 1670. Hevelius kuvaili sitä sanoin nova sub capite Cygni eli uusi tähti Joutsenen pään alapuolella, mutta tähtitieteilijät tuntevat sen nykyään nimellä Nova Vulpeculae 1670 [1]. Historialliset kuvaukset novista ovat harvinaisia ja nykytähtitieteilijöistä perin kiinnostavia. Väitetään, että Nova Vul 1670 on sekä vanhin ylös kirjattu nova että himmein myöhemmin uudelleen havaittu nova.

Uuden tutkimuksen pääkirjoittaja, Tomasz Kamiński (ESO ja Radiotähtitieteen Max Planck -instituutti, Bonn, Saksa) selittää: "Useiden vuosien ajan tämän kohteen uskottiin olevan nova, mutta mitä enemmän sitä tutkittiin sitä vähemmän se näytti perinteiseltä novalta — tai yleensä miltään räjähtävältä tähdeltä".

Kun se havaittiin ensimmäistä kertaa, Nova Vul 1670 näkyi helposti paljain silmin ja sen kirkkaus vaihteli kahden vuoden aikajaksolla. Se katosi silloin tyystin ilmaantui kahdesti ennen kuin hävisi lopullisesti. Vaikka ilmiö kirjattiin tuolloin ylös erityisen huolellisesti, aikakauden urheilta tähtitieteilijöiltä puuttuivat välineet näennäisen novan omituisen esityksen arvoituksen ratkaisemiseksi.

Tähtitieteilijät ymmärsivät 1900-luvulla, että useimmat novat voidaan selittää läheisten kaksoistähtien hallitsemattomilla räjähdyksillä. Nova Vul 1670 ei kuitenkaan sopinut tähän malliin juuri ollenkaan ja säilyi arvoituksena.

Yhä tehokkaampien teleskooppien myötäkään tapahtuman ei pitkään aikaan ajateltu jättäneen jälkeäkään ja vasta 1980-luvulla tähtitieteilijäryhmä havaitsi tähden jäännösten oletetun sijaintipaikan ympärillä himmeän sumun. Vaikka nämä havainnot tarjosivatkin houkuttelevan yhteyden vuoden 1670 havaintoon, ne epäonnistuivat tuomaan uutta tietoa yli kolme vuosisataa aikaisemmin Euroopan taivaalla havaitusta ilmiöstä.

Tomasz Kamiński jatkaa tarinaa: "Me olemme nyt luodanneet aluetta alimillimetri- ja radioaallonpituuksilla. Olemme havainneet, että jäännöksen ympäristö on täynnä viileää kaasua, jonka molekyyleillä on hyvin epätavallinen kemiallinen koostumus."

APEX:in lisäksi tutkimusryhmä käytti myös SMA-teleskooppia (Submillimeter Array) ja Effelsbergin radioteleskooppia havaitakseen kemiallista koostumusta ja mitatakseen kaasun eri isotooppien suhteellisia määriä. Yhdessä nämä koostivat äärimmäisen tarkan kuvauksen alueen koostumuksesta, mikä mahdollisti tämän materian alkuperän arvioimisen.

Tutkimusryhmä havaitsi, että viileän materian massa oli liian suuri ollakseen novaräjähdyksen aikaansaama ja lisäksi tutkimusryhmän kohteen Nova Vul 1670 ympäriltä mittaamat isotooppisuhteet olivat erilaiset kuin mitä novalta odottaisi. Mutta jos kyseessä ei ollut nova, mikä se sitten oli?

Vastaus on näyttävä kahden tähden törmääminen, joka on novaa kirkkaampi, mutta supernovaa himmeämpi tapahtuma, joka tuottaa punaiseksi transientiksi kutsutun ilmiön. Nämä ovat hyvin harvinaisia tapahtumia, joissa tähti räjähtää sulautuessaan yhteen toisen tähden kanssa, syytäen tähden sisustan materiaa avaruuteen ja jättäen jälkeensä lopulta vain himmeän jäänteen viileän molekyyli- ja tomupilven keskellä. Tämä hiljattain tunnistettu räjähtävien tähtien luokka sopii kohteen Nova Vul 1670 profiiliin lähes täydellisesti.

Yksi julkaisun kirjoittajista, Karl Menten (Radiotähtitieteen Max Planck -instituutti, Bonn, Saksa) päättää: "Tämän kaltainen tulos on kaikkein hauskin: jotakin täysin odottamatonta!"

Lisähuomiot

[1] Tämä kohde sijaitsee nykyisen Ketun tähdistön (Vulpecula) rajojen sisällä, aivan Joutsenen tähdistön (Cygnus) rajan tuntumassa. Siitä käytetään usein myös nimityksiä Nova Vul 1670 ja CK Vulpeculae, joka on sen nimitys muuttuvan tähden ominaisuudessa.

Lisätietoa

Tämä tutkimus esitettiin tutkimusjulkaisussa "Nuclear ashes and outflow in the oldest known eruptive star Nova Vul 1670”, jonka kirjoittivat T. Kamiński et al. Julkaisu ilmestyy julkaisusarjan Nature numerossa 23. maaliskuuta 2015.

Tutkimusryhmään kuuluvat Tomasz Kamiński (ESO, Santiago, Chile; Radiotähtitieteen Max Planck -instituutti, Bonn, Saksa [MPIfR]), Karl M. Menten (MPIfR), Romuald Tylenda (Centrum Astronomiczne im. Mikołaja Kopernika, Toruń, Puola), Marcin Hajduk (Centrum Astronomiczne im. Mikołaja Kopernika), Nimesh A. Patel (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge, Massachusetts, USA) ja Alexander Kraus (MPIfR).

APEX on Radiotähtitieteen Max Planck -instituutin (MPIfR), Onsalan avaruusobservatorion (OSO) ja ESO:n yhteistyöhanke. APEX:in toiminta Chajnantorissa on uskottu ESO:lle.

ESO on Euroopan johtava hallitustenvälinen tähtitieteen organisaatio ja maailman tieteellisesti tuotteliain tähtitieteellinen observatorio. ESO:lla on 16 jäsenmaata: Alankomaat, Belgia, Brasilia, Espanja, Iso-Britannia, Italia, Itävalta, Portugali, Puola, 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 yksi maailman suurimman tähtitieteellisen projektin, ALMA-teleskoopin pääyhteistyökumppaneista. Lähellä Paranalia sijaitsevalla Cerro Armazonesilla ESO rakentaa 39-metrin kokoista E-ELT -teleskooppia (European Extremely Large Telescope), josta tulee “maailman suurin tähtitaivasta havainnoiva silmä”.

Linkit

• Tutkimusjulkaisu Nature-julkaisusarjassa
• Valokuvia APEX-teleskoopista

Yhteystiedot

Tomasz Kamiński
ESO / Max-Planck-Institut für Radioastronomie
Santiago / Bonn, Chile / Germany
Puh.: +56 02 2463 3277
Sähköposti: tkaminsk@eso.org

Karl Menten
Max-Planck-Institut für Radioastronomie
Bonn, Germany
Puh.: +49 228 525 297
Sähköposti: kmenten@mpifr-bonn.mpg.de

Romuald Tylenda
Nicolaus Copernicus Astronomical Centre
Toruń, Poland
Puh.: +48 56 6219319 ext. 11
Matkapuhelin: +48 600 286 131
Sähköposti: tylenda@ncac.torun.pl

Richard Hook
ESO, Public Information 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