Komunikat prasowy

Rozwikłanie zagadki narodzin masywnej gwiazdy

wszystkie gwiazdy rodzą się w ten sam sposób

14 lipca 2010

Astronomowie uzyskali pierwsze zdjęcie dysku pyłowego blisko okrążającego masywną, nowonarodzoną gwiazd, dostarczając bezpośredniego dowodu na to, że masywne gwiazdy formują się w ten sam sposób co ich mniejsze siostry. Odkrycie to, wykonane dzięki użyciu teleskopów ESO, zostało opisane w artykule opublikowanym w tym tygodniu w Nature.

„Nasze obserwacje pokazują dysk otaczający bardzo młodą, masywną gwiazdę, która jest obecnie w pełni uformowana”, mówi Stefan Kraus, który kierował badaniami. „Można powiedzieć, że dziecko właśnie się rodzi!”

Zespół astronomów badał obiekt znany pod oznaczeniem IRAS 13481-6124. Młoda gwiazda centralna, mająca około dwadzieścia razy większą masę niż Słońce oraz pięć razy większy promień, nadal otoczona swoim niemowlęcym kokonem, położona jest w gwiazdozbiorze Centaura, w odległości około 10 tysięcy lat świetlnych.

Korzystając z archiwalnych zdjęć uzyskanych przez Kosmiczny Teleskop Spitzera (NASA), jak również z obserwacji wykonanych za pomocą 12-metrowego teleskopu submilimetrowego APEX, astronomowie odkryli istnienie dżetu.

„Takie dżety są powszechnie obserwowane w pobliżu młodych, małomasywnych gwiazd i generalnie oznaczają istnienie dysku”, mówi Kraus.

Dyski protoplanetarne są podstawowym składnikiem w procesie formowania się małomasywnych gwiazd takich jak nasze Słońce. Jednak nie wiadomo czy występują również podczas formowania się gwiazd bardziej masywnych niż około dziesięć mas Słońca, u których emitowane silne promieniowanie może powstrzymywać opadanie masy na gwiazdę. Proponuje się na przykład, że masywne gwiazdy mogą formować się w wyniku łączenia się mniejszych gwiazd.

Aby odkryć i zrozumieć właściwości dysku, astronomowie zatrudnili ESO’s Very Large Telescope Interferometer (VLTI). Dzięki połączeniu światła z trzech 1,8-metrowych Teleskopów Pomocnicznych VLTI za pomocą instrumentu AMBER, interferometr pozwala astronomom zobaczyć detale takie, jakby dysponowali teleskopem o średnicy zwierciadła 85 metrów. Efektywna rozdzielczość to około 2,4 milisekundy łuku, co odpowiada dostrzeżeniu główki od śrubki na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej ISS, albo dziesięciokrotnie większa niż teleskopów optycznych aktualnie działających w kosmosie.

Mając do dyspozycji tak unikalne możliwości techniczne, wsparte obserwacjami wykonanymi innym teleskopem ESO, 3,58-metrowym Teleskopem Nowej Technologii (NTT) w La Silla, Kraus i jego współpracownicy byli w stanie wykryć dysk wokół obiektu IRAS 13481-6124.

„Po raz pierwszy możemy sfotografować wewnętrzne rejony dysku wokół masywnej, młodej gwiazdy”, mówi Kraus. „Nasze obserwacje pokazują, że formowanie się gwiazd zachodzi tak samo dla wszystkich gwiazd, niezależnie od ich masy”.

Astronomowie przypuszczają, że system ma około 60 tysięcy lat, a gwiazda osiągnęła swoją końcową masę. Z powodu intensywnego promieniowania gwiazdy – 30 000 razy silniejszego niż słoneczne – dysk niedługo zacznie wyparowywać. Oświetlony dysk rozciąga się około 130 razy dalej niż dystans Ziemia-Słońce – czyli 130 jednostek astronomicznych (AU) – i ma masę podobną do masy gwiazdy, prawie dwadzieścia razy większą niż Słońce. Dodatkowo wewnętrzne części dysku okazują się pozbawione pyłu.

„Dalsze obserwacje za pomocą Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), instrumentu konstruowanego aktualnie w Chile, mogą dostarczyć więcej informacji o tych wewnętrznych częściach dysku i pozwolić lepiej zrozumieć w jaki sposób niemowlęca masywna gwiazd stała się ciężka.” konkluduje Kraus.

Więcej informacji

Wyniki badań zostały zaprezentowane w artykule, który ukaże się w tym tygodniu w Nature (“A hot compact dust disk around a massive young stellar object”, autor S. Kraus et al.).

Skład zespołu: Stefan Kraus (University of Michigan, USA), Karl-Heinz Hofmann, Karl M. Menten, Dieter Schertl, Gerd Weigelt, Friedrich Wyrowski oraz Anthony Meilland (Max-Planck-Institut für Radioastronomie, Bonn, Niemcy), Karine Perraut (Laboratoire d'Astrophysique de Grenoble, Francja), Romain Petrov oraz Sylvie Robbe-Dubois (Université de Nice Sophia-Antipolis/CNRS/Observatoire de la Côte d’Azur, Francja), Peter Schilke (Universität zu Köln, Niemcy) oraz Leonardo Testi (ESO).

ESO, Europejskie Obserwatorium Południowe, jest wiodącą międzyrządową organizacją astronomiczną w Europie i najbardziej produktywnym obserwatorium astronomicznym na świecie. Należy do niego 14 krajów: Austria, Belgia, Czechy, Dania, Finlandia, Francja, Hiszpania, Holandia, Niemcy, Portugalia, Szwajcaria, Szwecja, Wielka Brytania oraz Włochy. ESO prowadzi ambitne programy dotyczące projektowania, konstrukcji i użytkowania silnych naziemnych instrumentów obserwacyjnych, pozwalając astronomom na dokonywanie znaczących odkryć naukowych. ESO odgrywa wiodącą rolę w promowaniu i organizowaniu współpracy w badaniach astronomicznych. ESO zarządza trzema unikalnymi, światowej klasy obserwatoriami w Chile: La Silla, Paranal i Chajnantor. W Paranal ESO posiada Bardzo Duży Teleskop (Very Large Telescope), najbardziej zaawansowane na świecie astronomiczne obserwatorium w świetle widzialnym oraz teleskop VISTA, największy na świecie instrument do przeglądów nieba. ESO jest europejskim partnerem dla rewolucyjnego teleskopu ALMA, największego istniejącego projektu astronomicznego. ESO planuje obecnie 42-metrowy Ekstremalnie Wielki Teleskop Europejski (European Extremely Large optical/near-infrared Telescope - E-ELT), który stanie się “największym okiem świata na niebo”.



Linki

• Publikacja naukowa
• NASA/Spitzer press release

Kontakt

Stefan Kraus
University of Michigan
USA
Tel.: +1 734 615 7374
E-mail: stefankr@umich.edu

Richard Hook
ESO
Garching bei München, Germany
Tel.: +49 89 3200 6655
E-mail: rhook@eso.org

Henri Boffin
ESO, La Silla Paranal and E-ELT Press Officer
Garching bei München, Germany
Tel.: +49 89 3200 6222
Tel. kom.: +49 174 515 43 24
E-mail: hboffin@eso.org

Krzysztof Czart (Kontakt dla mediów Polska)
Sieć Popularyzacji Nauki ESO oraz Urania - Postępy Astronomii
Toruń, Polska
Tel.: +48 513 733 282
E-mail: eson-poland@eso.org

Śledź ESO w mediach społecznościowych