Lehdistötiedote

Tähtitieteilijät ovat ensimmäistä kertaa ottaneet lähikuvan Linnunradan ulkopuolisesta tähdestä

21. marraskuuta 2024, Turku

Olemme ensimmäistä kertaa onnistuneet ottamaan tarkan kuvan Linnunratamme ulkopuolisessa galaksissa sijaitsevasta kuolevasta tähdestä ”, sanoi Keiichi Ohnaka, astrofyysikko Chilessä sijaitsevasta Universidad Andrés Bellosta. Huikean 160000 valovuoden päässä meistä sijaitseva WOH G64 -tähti kuvattiin Euroopan eteläisen observatorion Very Large Telescope Interferometerillä (ESO:n VLTI), jonka erotuskyky on huippuluokkaa. Uudet havainnot paljastavat kaasua ja pölyä pursuavan tähden, joka on sen viimeisessä vaiheessa ennen kuin siitä tulee supernova.

”Löysimme tähteä tiiviisti ympäröivän munanmuotoisen kuoren", sanoi Ohnaka, joka on tänään Astronomy & Astrophysics -lehdessä julkaistun tutkimuksen pääkirjoittaja. ”Olemme innoissamme, koska tämä saattaa liittyä kuolevasta tähdestä ennen supernovaräjähdystä tapahtuvaan merkittävään materian uloskarkaamiseen”.

Vaikka tähtitieteilijät ovat ottaneet noin kaksi tusinaa lähikuvaa galaksimme tähdistä selvittäen niiden ominaisuuksia, lukemattomat muut tähdet sijaitsevat muissa galakseissa, jotka ovat niin kaukana, että yhdenkin havaitseminen on ollut toistaiseksi äärimmäisen haastavaa.

Juuri kuvattu tähti on nimeltään WOH G64, ja se sijaitsee Suuressa Magellanin pilvessä, joka on yksi Linnunrataa kiertävistä pienistä galakseista. Tähtitieteilijät ovat tunteneet tähden jo vuosikymmeniä ja kutsuneet sitä osuvasti ”jättiläistähdeksi”. WOH G64 on kooltaan noin 2000 kertaa Aurinkoa suurempi, ja se luokitellaan punaiseksi ylijättiläiseksi.

Tämä jättiläistähti oli kiinnostanut Ohnakan tutkimusryhmää jo pitkään. Selvittääkseen tähden ominaisuuksia he käyttivät vuosina 2005 ja 2007 ESO:n Chilen Atacaman autiomaassa sijaitsevaa VLTI-järjestelmää, ja he jatkoivat kohteen tutkimista vielä sen jälkeen. Varsinaista kuvaa tähdestä ei kuitenkaan saatu.

Kuvaa varten tutkimusryhmän oli odotettava, että yksi VLTI:n toisen sukupolven instrumentti, GRAVITY, kehitettäisiin. Vertailtuaan uusia tuloksiaan aikaisempiin WOH G64 havaintoihin he havaitsivat yllättäen, että tähti oli himmentynyt viimeisen vuosikymmenen aikana.

”Huomasimme, että tähdessä oli tapahtunut merkittävä muutos viimeisten 10 vuoden aikana, mikä antaa meille harvinaisen tilaisuuden todistaa tähden elämää reaaliajassa”, sanoi Gerd Weigelt, Bonnissa Saksassa sijaitsevan Max Planckin radioastronomian instituutin tähtitieteen professori ja yksi tutkimuksen kirjoittajista. WOH G64:n kaltaiset punaiset ylijättiläiset heittävät elämänsä loppuvaiheessa kaasu- ja pölykerroksensa tuhansia vuosia kestävässä prosessissa. ”Tämä tähti on yksi luokkansa äärimmäisimpiä, ja mikä tahansa raju muutos voi viedä sen kohti räjähdysmäistä loppuaan”, lisäsi yksi artikkelin kirjoittajista Jacco van Loon, Keelen yliopiston Keele Observatorion johtaja, joka on havainnut WOH G64:ää 1990-luvulta lähtien.

Tutkimusryhmä uskoo, että tähdestä irronnut aines voi olla myös vastuussa tähden himmenemisestä ja sen ympärillä olevan pölykotelon yllättävästä muodosta. Uusi kuva osoittaa, että kotelo on muodoltaan venynyt, mikä yllätti tutkijat, jotka odottivat aiempien havaintojen ja tietokonemallien perusteella toisenlaista muotoa. Ryhmä uskoo, että kotelon munamainen muoto voisi selittyä joko tähdestä irronneella materialla tai vielä löytymättömän seuralastähden vaikutuksella.

Tähden himmentyessä lähikuvien ottaminen on yhä vaikeampaa jopa VLTI:lle. Teleskoopin laitteisiin suunnitellut päivitykset, kuten tuleva GRAVITY+, voivat kuitenkin muuttaa tämän pian. ”Vastaavat ESO:n instrumenteilla tehtävät jatkohavainnot ovat tärkeitä, jotta voimme ymmärtää, mitä tähdessä tapahtuu”, Ohnaka totesi lopuksi.

Lisätietoa

ESO:n Very Large Telescope Interferometer pystyy yhdistämään ESO:n VLT-teleskoopin (Very Large Telescope) neljän 8-metrisen Yksikkökaukoputken tai neljän pienemmän aputeleskoopin keräämän valon ja tuottamaan erittäin tarkkoja kuvia maailmankaikkeudesta. Käytännössä tämä tekee VLTI:stä ”virtuaalisen” teleskoopin, jonka resoluutio vastaa yksittäisten teleskooppien välistä maksimietäisyyttä. Havaintoprosessi on erittäin monimutkainen, ja siihen tarvitaan erityisesti tähän tehtävään suunniteltuja instrumentteja. Vuosina 2005 ja 2007 Ohnakan ryhmä sai käyttöönsä ensimmäisen sukupolven MIDI-instrumentit. Vaikka MIDI:llä tehdyt havainnot olivat aikanaan vaikuttavia, ne yhdistivät vain kahden teleskoopin valon. Nyt tutkijoilla on käytössään GRAVITY, joka on toisen sukupolven instrumentti. Se pystyy keräämään neljän teleskoopin valon. WOH G64:n kuva oli mahdollista instrumentin parantuneen herkkyyden ja resoluution ansiosta. Tilanne kuitenkin kehittyy vielä. GRAVITY+ on GRAVITYn suunniteltu päivitys, joka pystyy hyödyntämään VLTI:ssä ja VLT:ssä tehtyjä erilaisia teknologisia päivityksiä. Niiden avulla VLTI pystyy näkemään vielä himmeämpiä ja kaukaisempia kohteita kuin koskaan aiemmin.

Tämä tutkimus on esitelty artikkelissa, joka julkaistaa Astronomy and Astrophysics (https://www.aanda.org/10.1051/0004-6361/202451820) lehdessä.

Tutkimuksessa mukana ovat olleet seuraavat tahot: K. Ohnaka (Instituto de Astrofísica, Departamento de Física y Astronomía, Facultad de Ciencias Exactas, Universidad Andrés Bello), K.-H. Hofmann (Max Planck Institute for Radio Astronomy, Bonn, Saksa [MPIfR]), G. Weigelt (MPIfR), J. Th. van Loon (Lennard-Jones Laboratories, Keele University, Yhdistynyt kuningaskunta), D. Schertl (MPIfR), S. R. Goldman (Space Telescope Science Institute, Baltimore, Yhdysvallat).

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
• VLT:n ja VLTI:n kuvia
• Median edustaja: Tilaa uutiskirje saadaksesi julkaisusulun alaiset uutiset omalla kielelläsi
• Tutkija, onko sinulla kerrtottavaa? Pitchaa oma tutkimuksesi!

Yhteystiedot

Keiichi Ohnaka
Universidad Andrés Bello
Santiago, Chile
Puh.: +56-9522 39623
Sähköposti: k1.ohnaka@gmail.com

Gerd Weigelt
Max Planck Institute for Radio Astronomy
Bonn, Germany
Puh.: +49 228 525 243
Sähköposti: gweigelt@mpifr-bonn.mpg.de

Jacco van Loon
Keele University
Keele, UK
Puh.: +44 1782 733331
Sähköposti: j.t.van.loon@keele.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