Lehdistötiedote

Kaikkien aikojen syvin kuva Orionista

VLT:n infrapunakuvat paljastavat odottamattoman joukon pienimassaisia kohteita

12. heinäkuuta 2016

ESO:n HAWK-I -infrapunahavaintolaitetta VLT-teleskoopilla Chilessä on käytetty kurkistamaan aikaisempaa syvemmälle Orionin sumun ytimeen. Vaikuttava kuva paljastaa noin kymmenen kertaa aiemmin tunnettua enemmän ruskeita kääpiöitä ja irrallisia planeetanmassaisia kohteita. Tämä havainto haastaa laajalti hyväksytyn hypoteesin Orionin tähtienmuodostumisen historiasta.

Kansainvälinen ryhmä on käyttänyt ESO:n VLT-teleskoopin (Very Large Telescope) HAWK-I -infrapunahavaintolaitteen tehoa tuottaakseen tähän mennessä syvimmän ja kattavimman kuvan Orionin sumusta [1]. Tämä on johtanut paitsi mahtavan kauniiseen kuvaan, se on myös paljastanut himmeiden ruskeiden kääpiöiden ja irrallisten planeetanmassaisten kohteiden suuren runsauden. Näiden pienimassaisten kohteiden läsnäolo tarjoaa kiehtovaa tietoa sumun sisäisen tähtienmuodostuksen historiasta.

Kuuluisa Orionin sumu ulottuu noin 24 valovuoden alueelle Orionin tähdistössä. Se näkyy Maasta paljaalla silmällä sumeana läiskänä Orionin miekassa. Joitakin Orionin kaltaisia sumuja valaisee voimakkaasti niiden sisällä syntyneiden monien kuumien tähtien ultraviolettisäteily — niin voimakkaasti, että kaasu ionisoituu ja hohtaa kirkkaana.

Orionin sumun suhteellinen läheisyys [2] tekee siitä ihanteellisen laboratorion tähtienmuodostuksen kehityksen ja historian parempaan ymmärtämiseen sekä määrittämään kuinka monet erimassaiset tähdet muodostuvat.

Amelia Bayo (Universidad de Valparaíso, Valparaíso, Chile; Max-Planck Institut für Astronomie, Königstuhl, Saksa), yksi uuden tutkimusjulkaisun kirjoittajista ja tutkimusryhmän jäsen, selittää miksi tämä on tärkeää: "Sen ymmärtäminen, kuinka monia pienimassaisia kohteita löytyy Orionin sumusta, on hyvin tärkeää nykyisten tähtienmuodostuksen teorioiden rajaamiseksi. Ymmärrämme nyt, että se miten nämä pienimassaiset kohteet muodostuvat, riippuu niiden ympäristöstä."

Tämä uusi kuva on saanut aikaan innostusta, koska se paljastaa hyvin pienimassaisten kohteiden odottamattoman runsauden, joka puolestaan antaa ymmärtää, että Orionin sumu saattaa muodostaa suhteellisesti paljon enemmän pienimassaisia kohteita kuin muut, lähemmät ja vähemmän aktiiviset tähtienmuodostusalueet.

Tähtitieteilijät laskevat paljonko erimassaisia kohteita muodostuu Orionin sumun kaltaisissa alueissa yrittäessään ymmärtää tähtienmuodostuksen tapahtumasarjoja [3]. Ennen tätä tutkimusta, suurimman osan havaituista kohteita massa oli jokseenkin neljänneksen Aurinkomme massasta. Uusien paljon tätä kevyempien kohteiden runsauden paljastuminen Orionin sumussa on nyt muodostanut toisen, paljon alemman massan maksimin tähtilaskentojen jakaumassa.

Nämä havainnot viittaavat houkuttelevasti myös siihen, että planeettojen kokoisten kohteiden määrä saattaa olla paljon suurempi kuin on aikaisemmin ajateltu. Siinä missä teknologiaa näiden kohteiden vaivattomaan havaitsemiseen ei vielä ole olemassa, ESO:n tuleva E-ELT -teleskooppi (European Extremely Large Telescope), jonka toiminnan on suunniteltu alkavan vuonna 2024, on suunniteltu tekemään niin yhtenä tavoitteistaan.

Tutkimusta johtava tiedemies, Holger Drass (Astronomisches Institut, Ruhr-Universität Bochum, Bochum, Saksa; Pontificia Universidad Católica de Chile, Santiago, Chile) intoilee: “Tuloksemme tuntuvat minusta vilkaisulta planeettojen ja tähtien muodostumisen tutkimuksen uuteen aikakauteen. Vapaana liikkuvien planeettojen valtava määrä tämänhetkisen havaintokykymme rajoille antaa minulle toivoa, että löydämme E-ELT -teleskoopilla suuren määrän pienempiä, maanmassaisia planeettoja."

Lisähuomiot

[1] Orionin kuuluisan sumun kaltaiset kaasusumut tunnetaan myös H II -alueina, mikä ilmaisee, että niissä on ionisoitunutta vetyä. Nämä valtavat tähtienvälisen kaasun pilvet ovat tähtienmuodostuksen alueita kautta koko maailmankaikkeuden.

[2] Orionin sumun on arvioitu olevan noin 1350 valovuoden etäisyydellä Maasta.

[3] Tätä tietoa käytetään muodostamaan jotakin, jota kutsutaan alkuperäisen massan funktioksi (Initial Mass Function, IMF), joka on tapa kuvailla kuinka monta eri massojen tähteä koostaa tähtipopulaation sen syntymähetkellä. Tämä tarjoaa tietoa tähtipopulaatioiden alkuperästä. Toisin sanottuna tarkan IMF:n määrittäminen IMF:n alkuperän selittävän vankan teorian ohella on olennaisen tärkeää tähtienmuodostuksen tutkimukselle.

Lisätietoa

Tämä tutkimus esitettiin tutkimusjulkaisussa "The bimodal initial mass function in the Orion Nebula Cloud”, jonka kirjoittivat H. Drass et al. Tutkimsjulkaisu ilmestyi julkaisusarjassa Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Tutkimusryhmään kuuluvat H. Drass (Astronomisches Institut, Ruhr-Universität Bochum, Bochum, Saksa; Pontificia Universidad Católica de Chile, Santiago, Chile), M. Haas (Astronomisches Institut, Ruhr-Universität Bochum, Bochum, Saksa), R. Chini (Astronomisches Institut, Ruhr-Universität Bochum, Bochum, Saksa; Universidad Católica del Norte, Antofagasta, Chile), A. Bayo (Universidad de Valparaíso, Valparaíso, Chile; Max-Planck Institut für Astronomie, Königstuhl, Saksa) , M. Hackstein (Astronomisches Institut, Ruhr-Universität Bochum, Bochum, Saksa), V. Hoffmeister (Astronomisches Institut, Ruhr-Universität Bochum, Bochum, Saksa), N. Godoy (Universidad de Valparaíso, Valparaíso, Chile) ja N. Vogt (Universidad de Valparaíso, Valparaíso, Chile).

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
• Valokuvia VLT-teleskoopista

Yhteystiedot

Holger Drass
Pontificia Universidad Católica de Chile / Astronomisches Institut, Ruhr-Universität Bochum
Santiago / Bochum, Chile / Germany
Matkapuhelin: +491714890578
Sähköposti: hdrass@aiuc.puc.cl

Amelia Bayo
Universidad de Valparaíso / Max-Planck Institut für Astronomie
Valparaíso / Königstuhl, Chile / Germany
Matkapuhelin: +56 981381715
Sähköposti: amelia.bayo@uv.cl

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