Lehdistötiedote

Tähtitieteilijät ovat havainneet ensimmäistä kertaa toisessa galaksissa sijaitsevan tähden ympärillä olevan kiekon

29. marraskuuta 2023, Turku

Tähtitieteilijät ovat tehneet merkittävän löydön havaitessaan naapurigalaksi Suuressa Magellanin pilvessä kiekon nuoren tähden ympäriltä. Kyseessä on ensimmäinen kerta, kun galaksimme ulkopuolelta on löydetty kiekko, joka on identtinen omien Linnunratamme planeettoja muodostavien kiekkojen kanssa. Uudet havainnot ovat paljastaneet massiivisen nuoren tähden, joka kasvaa ja kerää ainetta ympäristöstään muodostaen pyörivän kiekon. Havainto tehtiin Chilessä sijaitsevalla Atacama Large Millimeter/submillimeter Array -teleskooppiverkostolla (ALMA), jonka yhteistyökumppani Euroopan eteläinen observatorio (ESO) on.

"Kun näin ALMA:n datassa ensimmäisen kerran todisteita pyörivästä rakenteesta, en voinut uskoa, että olimme havainneet ensimmäisen ekstragalaktisen kertymäkiekon. Se oli aivan erityinen hetki", sanoi Anna McLeod, Durhamin yliopiston apulaisprofessori Yhdistyneessä kuningaskunnassa ja tänään Nature-lehdessä julkaistun tutkimuksen pääkirjoittaja. "Tiedämme, että kiekot ovat omassa galaksissamme ehdottoman tärkeitä tähtien ja planeettojen muodostumiselle, ja nyt näemme ensimmäistä kertaa suoran todisteen tästä toisessa galaksissa". 

Tutkimus on jatkoa ESO:n VLT-teleskoopin MUSE-instrumentilla (Multi Unit Spectroscopic Explorer) tehdyille havainnoille, joissa muodostumassa olevasta tähdestä havaittiin suihku. Järjestelmä sai nimekseen HH 1177, ja se sijatsee syvällä Suuren Magellanin pilven kaasupilven sisällä. "Löysimme tästä nuoresta massiivisesta tähdestä lähtevän suihkun, ja sen olemassaolo on merkki järjestelmässä tapahtuvasta kiekon kasvamisesta", McLeod sanoi. Varmistaakseen, että tällainen kiekko todella on olemassa, tutkimusryhmän oli mitattava tähden ympärillä olevan tiheän kaasun liikettä.

Aineen kulkeutuessa kasvavaa tähteä kohti, se ei voi pudota suoraan sen päälle, vaan se litistyy pyöriväksi kiekoksi tähden ympärille. Lähempänä keskustaa kiekko pyörii nopeammin, ja juuri tämä nopeusero on tähtitieteilijöille merkkinä siitä, että kyseessä on nimenomaan kertymäkiekko.

"Valon taajuus muuttuu sen mukaan, kuinka nopeasti valoa säteilevä kaasu liikkuu meitä kohti tai meistä poispäin", selitti Jonathan Henshaw, brittiläisen Liverpool John Mooresin yliopiston tutkija ja yksi tutkimuksen kirjoittajista. "Ilmiö on täsmälleen sama, joka tapahtuu, kun ambulanssin sireenin äänenkorkeus muuttuu sen kulkiessa ohitsemme, jolloin äänen taajuus muuttuu korkeammasta matalammaksi." 

Tarkkojen ALMA:n taajuusmittausten avulla tutkijat pystyivät erottamaan kiekoille tyypillisen pyörimisen, mikä vahvisti havaitun ensimmäisen ekstragalaktisen nuoren tähden ympärillä olevan kiekon olevan todellinen.

Havaitun kaltaiset massiiviset tähdet muodostuvat paljon nopeammin ja elävät paljon lyhyemmän aikaa kuin auringonkaltaiset pienimassaiset tähdet. Meidän galaksissamme näitä massiivisia tähtiä on tunnetusti vaikea havaita. Usein pölyinen materia, josta ne muodostuvat kiekon muodostuessa niiden ympärille, peittää ne näkyvistä. 160000 valovuoden päässä sijaitsevassa Suuressa Magellanin pilvessä materia, josta uudet tähdet syntyvät, on kuitenkin hyvin erilaista kuin Linnunradassa. Pienemmän pölypitoisuuden ansiosta HH 1177 ei enää ole piilossa syntykotelossaan, mikä antaa tähtitieteilijöille esteettömän, joskin kaukaisen näkymän tähtien ja planeettojen muodostumiseen.

"Elämme tähtitieteen laitteiden osalta nopean teknologisen kehityksen aikakautta", McLeod sanoi. "On hyvin jännittävää, että voimme tutkia, miten tähdet muodostuvat niin uskomattomilla etäisyyksillä eri galaksissa".

Lisätietoa

Tämä tutkimus on esitelty artikkelissa: “A likely Keplerian disk feeding an optically revealed massive young star”, joka julkaistaan Nature (doi: 10.1038/s41586-023-06790-2) lehdessä. Kiekkoa havaittiin Suuren Magellanin pilven alueella nimeltään LHA 120-N 180B, joka on ollut esillä aikaisemmassa ESO:n lehdistötiedotteessa "Vastasyntyneiden tähtien muodostamia kuplia". 

Tutkimuksessa mukana ovat olleet seuraavat tahot: A. F. McLeod (Centre for Extragalactic Astronomy, Department of Physics, Durham University, Yhdistynyt kuningaskunta; Institute for Computational Cosmology, Department of Physics, University of Durham, Yhdistynyt kuningaskunta), P. D. Klaassen (UK Astronomy Technology Centre, Royal Observatory Edinburgh, Yhdistynyt kuningaskunta), M. Reiter (Department of Physics and Astronomy, Rice University, Yhdysvallat), J. Henshaw (Astrophysics Research Institute, Liverpool John Moores University, Yhdistynyt kuningaskunta; Max Planck Institute for Astronomy, Saksa), R. Kuiper (Faculty of Physics, University of Duisburg-Essen, Saksa), ja A. Ginsburg (Department of Astronomy, University of Florida, Yhdysvallat).

ALMA (Atacama Large Millimetre/submillimetre Array) on kansainvälinen tähtitieteen tutkimusyksikkö, joka on ESO:n, Yhdysvaltain kansallisen tiedesäätiön NSF:n ja Japanin kansallisten luonnontiedeinstituuttien NINS:n välinen kumppanuushanke yhteistyössä Chilen tasavallan kanssa. ALMA:a rahoittavat Euroopassa sen jäsenmaiden puolesta Euroopan eteläinen observatorio (ESO), Pohjois-Amerikassa (NSF) yhteistyössä Kanadan kansallisen tutkimusneuvoston (NRC) ja Taiwanin kansallisen tiede- ja teknologianeuvoston (NSTC) kanssa, sekä Itä-Aasiassa  yhteistyössä Taiwanin Academia Sinican (AS) ja Korean tähtitieteen ja avaruustieteiden instituutin (KASI) kanssa. ALMA:n rakentamista ja toimintaa ohjaa sen jäsenmaiden puolesta ESO, Pohjois-Amerikan osalta Kansallinen radiotähtitieteen observatorio (NRAO), jota hallinnoi Associated Universities, Inc. (AUI), ja Itä-Aasian osalta Japanin Kansallinen tähtitieteellinen observatorio (NAOJ). Yhteinen ALMA-observatorio (JAO) huolehtii ALMA:n rakentamisen, kokoonpanon ja operaation yhtenäisestä johdosta ja hallinnoinnista.

Euroopan eteläinen observatorio (ESO) tekee maailmankaikkeuden salaisuuksien tutkimisen mahdolliseksi kaikille tutkijoille ympäri maailman. Suunnittelemme, rakennamme ja operoimme huippuluokan maanpäälisiä observatorioita, joita tähtitieteilijät käyttävät jännittävien tutkimusongelmien ratkaisemiseen ja populääritähtitieteen edistämiseen. Me edistämme myös kansainvälistä yhteistyötä tähtitieteen alalla. ESO perustettiin hallitustenväliseksi järjestöksi vuonna 1962 ja nykyään ESO:ssa on mukana 16 jäsenvaltiota (Itävalta, Belgia, Tšekki, Tanska, Ranska, Suomi, Saksa, Irlanti, Italia, Alankomaat, Puola, Portugali, Espanja, Ruotsi, Sveitsi ja Yhdistynyt kuningaskunta) yhdessä Chilen isäntävaltion kanssa ja Australian kanssa strategisena kumppanina. ESO:n pääkonttori ja sen vierailijakeskus ja planetaario, ESO Supernova, sijaitsevat lähellä Müncheniä Saksassa. Chilen Atacaman aavikko on upea paikka, jossa on ainutlaatuiset olosuhteet tähtitaivaan tarkkailuun. Se on kaukoputkiemme sijoituspaikka. ESO:lla on kolme havaintopaikkaa: La Silla, Paranal ja Chajnantor. Paranalissa ESO operoi Very Large Telescope (VLT) kaukoputkea ja siihen liittyvää Very Large Telescope Interferometria sekä paikalla sijaitsevia taivaankartoitusteleskooppeja: infrapuna-alueella toimivaa VISTAa ja näkyvän valon alueella toimivaa VLT Survey Teleskooppia. Paranalissa ESO isännöi ja operoi myös Cherenkov Telescope Array South havaintolaitetta, joka on maailman suurin ja herkin gamma-alueella havaitseva observatorio. ESO operoi yhdessä kansainvälisten kumppaneiden kanssa APEX- ja ALMA-observatriota Chajnantorilla, jotka ovat kaksi millimetri- ja alimillimetrin alueella toimivaa havaintolaitetta. Rakennamme parhaillaan Paranalin lähelle Cerro Armazonesille "maailman suurinta silmää taivaalle”, ESO:n Erittäin suurta kaukoputkea (Extremely Large Telescope, ELT). Santiagossa, Chilessä sijaitsevista toimipisteistämme tuemme toimintaamme Chilessä ja olemme yhteydessä chileläisiin yhteistyökumppaneihin ja yhteiskuntaan.

Linkit

• Tutkimusartikkeli
• ALMA:n kuvia 
• Median edustaja: Tilaa uutiskirje saadaksesi julkaisusulun alaiset uutiset omalla kielelläsi
• Tukija, onko sinulla kerrottavaa? Pitchaa oma tutkimuksesi!

Yhteystiedot

Anna McLeod
Centre for Extragalactic Astronomy, Durham University
Durham, UK
Puh.: +44 191 334 3789
Sähköposti: anna.mcleod@durham.ac.uk

Jonathan Henshaw
Astrophysics Research Institute, Liverpool John Moores University
Liverpool, UK
Sähköposti: J.D.Henshaw@ljmu.ac.uk

Bárbara Ferreira
ESO Media Manager
Garching bei München, Germany
Puh.: +49 89 3200 6670
Matkapuhelin: +49 151 241 664 00
Sähköposti: press@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