Pressmeddelande

VISTA upptäcker okänd del av Vintergatan

28 oktober 2015

Astronomer har använt teleskopet VISTA vid ESO:s Paranalobservatorium för att upptäcka en hittills okänd del av Vintergatan. Genom att kartlägga så kallade cepheider, en typ av stjärnor som varierar i ljusstyrka, har man upptäckt en skiva av unga stjärnor som ligger dold bakom tjocka stoftmoln i galaxens centrala bula.

Inom ESO:s publika kartläggningsprojektet VVV (Vista Variables in the Via Láctea) [1] används VISTA-teleskopet vid Paranalobservatoriet för att i flera etapper avbilda de centrala delarna av Vintergatan i infrarött ljus [2]. Med kartläggningen har man upptäckt ett enormt antal tidigare okända objekt, bland dem föränderliga stjärnor, stjärnhopar och exploderande stjärnor (eso1101, eso1128, eso1141).

Nu har ett forskarlag som leds av astronomen Istvan Dékány vid Pontificia Universidad Católica de Chile kunnat göra en spännande upptäckt med hjälp av mätningar gjorda mellan 2010 och 2014: en hittills okänd del av vår hemgalax, Vintergatan.

Istvan Dékány är också förstaförfattare till den nya studien.

– Man tror att den centrala bulan i Vintergatan består av enormt många gamla stjärnor. Men VISTA:s mätningar har nu avslöjat något som är både nytt och – i astronomiska mått mätt – ungt, kommenterar han.

Genom att analysera mätningarna har astronomerna upptäckt 655 kandidater till variabla stjärnor av en typ som heter cepheider. Dessa stjärnor expanderar och drar ihop sig med jämna mellanrum, och medan de gör det visar stjärnorna upp mätbara skillnader i ljusstyrka. En komplett cykel kan ta allt från några få dagar till månader.

Tiden som det tar för en cepheid att öka och minska i ljusstyrka är längre för de som är ljusare och kortare för de ljussvaga. Detta anmärkningsvärt exakta förhållande upptäcktes 1908 av den amerikanska astronomen Henrietta Swan Leavitt. Tack vare detta är studier av cepheider en av de mest effektiva metoderna för att mäta avstånd på, och för att kartlägga var avlägsna objekt befinner sig både inuti Vintergatan och bortom den.

Men det finns en hållhake — cepheider är inte alla likadana. Det finns två huvudklasser, där stjärnorna i den ena gruppen är mycket yngre än i den andra. Från urvalet av 655 stjärnor identifierade forskarlaget 35 stjärnor som tillhör undergruppen som kallas för klassiska cepheider – unga, ljusstarka stjärnor som skiljer sig avsevärt från de vanligtvis mycket äldre stjärnor som befolkar Vintergatans centrala bula.

Forskarlaget samlade in information om dessa 35 klassiska cepheiders egenskaper: ljusstyrkor, pulsperioder och avstånd. Deras pulsperioder, som är nära kopplat till deras ålder, avslöjar dem som överraskande unga.

Dante Minniti, astronom vid Andrés Bello-universitetet i Santiago, Chile, är andraförfattare till studien.

— Vi upptäckte att samtliga 35 klassiska cepheider är mindre än 100 miljoner år gamla. Den yngsta kan till och med vara så lite som 25 miljoner år gammal, men vi kan inte utesluta den eventuella möjligheten att det finns yngre, och därmed ljusare, cepheider, förklarar han.

Åldrarna hos dessa klassiska cepheider ger klara bevis på att det har funnits en tidigare obekräftad, kontinuerlig tillförsel av nybildade stjärnor i Vintergatans centrala delar under de senaste 100 miljoner åren. Men detta var inte den enda anmärkningsvärda upptäckten som projektets mätdata bar på.

Genom att kartlägga de nyupptäckta cepheiderna kunde forskarna identifiera en alldeles okänd del av Vintergatan — en tunn skiva av unga stjärnor som sträcker sig tvärs igenom galaxens centrala bula. Den nyupptäckta skivan hade förblivit oupptäckt i tidigare undersökningar eftersom den ligger dold bakom tjocka moln av stoft. Upptäckten visar upp VISTA:s unika förmåga att med hjälp av högupplösta vidvinkelbilder tagna i infrarött ljus studera i detalj hur Vintergatan är uppbyggd.

– Den här studien är en kraftfull uppvisning av VISTA-teleskopets oöverträffade förmåga att studera extremt skymda områden i galaxen som inte kan nås med andra kartläggningar som genomförs nu eller planeras, kommenterar Dékány.

– Denna del av galaxen var helt okänd fram tills vår VVV-kartläggning hittade den, tillägger Minniti.

Nu behövs ytterligare undersökningar för att ta reda på huruvida dessa cepheider föddes nära där de nu befinner sig, eller om de kommit dit från längre ut i galaxen. Att förstå deras grundläggande egenskaper, växelverkan och utveckling är en nyckel i strävan att förstå hur Vintergatan utvecklades, och galaxers utvecklingsprocess i sin helhet.

Noter

[1] Inom VVV-projektet håller forskare på att kartlägga de centrala delarna av vår galax i fem olika våglängdsband av kortvågigt infrarött ljus. Totalt täcker kartläggningen ett område på 520 kvadratgrader och inkluderar minst 355 öppna stjärnhopar och fler än 33 klothopar. För att kunna upptäcka ett stort antal objekt vars ljusstyrka varierar med tiden görs för varje del av himlen fler än 100 noggrant åtskilda observationer vid olika tidpunkter. Man räknar med att kunna skapa en katalog med cirka en miljard punktkällor inklusive en miljon variabla objekt. Dessa kommer att användas för att skapa en tredimensionell karta av Vintergatans bula.

[2] Moln av stoft och damm mellan stjärnorna absorberar och effektivt sprider synligt ljus, vilket gör dem ogenomskinliga. Men vid längre våglängder, som VISTA observerar i, är dessa moln mycket mer genomskinliga, vilket gör att regionerna bakom dammet kan undersökas.

Mer information

Resultaten presenteras i en forskningsartikel med titeln “The VVV Survey reveals classical Cepheids tracing a young and thin stellar disk across the Galaxy’s bulge” av I. Dékány m. fl. i tidskriften Astrophysical Journal Letters.

Forskarlaget består av I. Dékány (Instituto Milenio de Astrofísica, Santiago, Chile; Pontificia Universidad Católica de Chile, Santiago, Chile), D. Minniti (Universidad Andres Bello, Santiago, Chile; Instituto Milenio de Astrofísica MAS och Basal CATA, Santiago, Chile; och Vatikanobservatoriet, Vatikanstaten), D. Majaess (Saint Mary’s University, Halifax, Nova Scotia, Kanada; Mount Saint Vincent University, Halifax, Nova Scotia, Kanada) , M. Zoccali (Pontificia Universidad Católica de Chile, Santiago, Chile; Instituto Milenio de Astrofísica, Santiago, Chile), G. Hajdu (Pontificia Universidad Católica de Chile, Santiago, Chile; Instituto Milenio de Astrofísica, Santiago, Chile), J. Alonso-García (Universidad de Antofagasta, Antofagasta, Chile; Instituto Milenio de Astrofísica, Santiago, Chile), M. Catelan (Pontificia Universidad Católica de Chile, Santiago, Chile; Instituto Milenio de Astrofísica, Santiago, Chile), W. Gieren (Universidad de Concepción, Concepción, Chile; Instituto Milenio de Astrofísica, Santiago, Chile) och J. Borissova (Universidad de Valparaíso, Valparaíso, Chile; Instituto Milenio de Astrofísica, Santiago, Chile).

ESO, Europeiska sydobservatoriet, är Europas främsta samarbetsorgan för astronomisk forskning och världens mest produktiva astronomiska observatorium. Det stöds av 16 länder: Belgien, Brasilien, Danmark, Finland, Frankrike, Italien, Nederländerna, Polen, Portugal, Schweiz, Spanien, Storbritannien, Sverige, Tjeckien, Tyskland och Österrike. ESO:s ambitiösa verksamhet rör design, konstruktion och drift av avancerade markbaserade forskningsanläggningar som gör det möjligt för astronomer att göra banbrytande vetenskapliga upptäckter. ESO spelar dessutom en ledande roll i att främja och organisera samarbeten inom astronomisk forskning. ESO driver tre unika observationsplatser i Chile: La Silla, Paranal och Chajnantor. Vid Paranal finns Very Large Telescope, världens mest avancerade observatorium för synligt ljus, och två kartläggningsteleskop. VISTA arbetar i infrarött ljus och är världens största kartläggningsteleskop och VST (VLT Survey Telescope) är det största teleskopet som konstruerats enbart för att kartlägga himlavalvet i synligt ljus. ESO är en huvudpartner i ALMA, världens hittills största astronomiska projekt. Och på Cerro Armazones, nära Paranal, bygger ESO det europeiska extremt stora 39-metersteleskopet för synligt och infrarött ljus, E-ELT. Det kommer att bli ”världens största öga mot himlen”.

Länkar

• Forskningsartikeln

• VVV-kartläggningens hemsida

• Bilder från VISTA

Kontakter

Robert Cumming, kontaktperson för ESO:s utåtriktade verksamhet i Sverige
Onsala rymdobservatorium
Onsala, Sverige
Tel: 0317725500
Mobil: 070 493 3114
E-post: robert.cumming@chalmers.se

Istvan Dékány
Instituto Milenio de Astrofí­sica, Pontificia Universidad Católica de Chile
Santiago, Chile
E-post: idekany@astro.puc.cl

Dante Minniti
Universidad Andres Bello
Santiago, Chile
Tel: +56 2 2661 8732
E-post: dante@astrofisica.cl

Daniel Majaess
Saint Mary’s University, Mount Saint Vincent University
Halifax, Canada
E-post: dmajaess@ap.smu.ca

Richard Hook
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6655
Mobil: +49 151 1537 3591
E-post: rhook@eso.org

Connect with ESO on social media

Detta är den översatta versionen av ESO:s pressmeddelande eso1542 som har tagits fram inom ESON, ett nätverk av medarbetare i ESO:s medlemsländer. ESON-representanterna fungerar som lokala kontaktpersoner för media i samband med ESO:s pressmeddelanden och andra händelser. ESON:s kontaktperson i Sverige är Johan Warell.