Pressmeddelande
Hemligheten bakom en åldrande stjärnas viktförlust avslöjad
Jättestjärnas bantningskur avslöjad
25 november 2015
Med hjälp av ESO:s Very Large Telescope (VLT) har astronomer tagit den mest detaljerade bilden hittills av hyperjättestjärnan VY Canis Majoris. Observationerna visar hur de oväntat stora stoftkorn som omger stjärnan hjälper den att förlora stora mängder materia när den går mit sin död. Det är först nu som forskare förstår denna process, som är nödvändig för att förbereda sådana gigantiska stjärnor inför ett explosivt slut som en supernova.
VY Canis Majoris är sannerligen en stjärnornas koloss. Som en röd hyperjätte är den en av de största stjärnorna som vi känner till i Vintergatan. Den har en massa som är 30 till 40 gånger större än solens och lyser 300 000 gånger starkare. Stjärnan har expanderat enormt sedan den gått in i de sista stadierna av sitt liv – och skulle kunna omfatta Jupiters bana.
Forskarna använde instrumentet SPHERE på VLT för de nya observationerna av stjärnan. Instrumentet har ett system med adaptiv optik som korrigerar bilderna på ett sätt som överträffar tidigare system av samma typ. Detta gör att detaljer i bilder av stjärnan och dess omedelbara omgivning framträder tydligare än tidigare [1]. Nu avslöjar SPHERE tydligt hur ljuset från VY Canis Majoris lyser upp molnen av material som omger stjärnan.
Teamet utnyttjade SPHERE:s särskilda ZIMPOL-läge för att söka djupare in i hjärtat av molnen av av gas och stoft som omringar stjärnan. Men de kunde också se hur stjärnljuset spreds och polariserades av det omgivande materialet. Dessa mätningarna var nyckeln till att upptäcka stoftkornens svårfångade egenskaper.
Noggrann analys av polarisationsmätningarna avslöjade att stoftkornen är jämförelsevis stora, 0,5 mikrometer tvärs över. Det kan tyckas litet, men dessa stoftkorn är cirka 50 gånger större än kornen som normalt finns i den interstellära rymden.
När massiva stjärnor expanderar kastar de ut stora mängder av material – varje år förlorar VY Canis Majoris omkring 30 gånger jordens massa från sin yta i form av stoft och gas. Detta moln av material kastas utåt innan stjärnan exploderar, och förstörs en del av stoftet, och resten försvinner ut i rymden. Tillsammans med de tyngre grundämnen som bildas under supernovaexplosionen används detta material av nästa generation av stjärnor för att skapa planeter.
Fram tills nu har orsaken till varför materialet i dessa jättestjärnors övre atmosfär drivs ut i rymden innan värden exploderar förblivit ett mysterium. Det har alltid verkat vara stjärnornas strålningstryck, kraften som kommer från stjärnljuset, som är den mest troliga mekanismen. Eftersom detta tryck är väldigt svagt krävs det stora korn av damm för att säkerställa en tillräckligt bred yta för att det ska kunna ha en märkbar effekt [2].
Peter Scicluna, från Academia Sinica-institutet för Astronomi och Astrofysik i Taiwan, är förstaförfattare till forskningsartikeln.
– Massiva stjärnor lever korta liv. När de närmar sig slutet av sina liv förlorar de stora mängder av sin massa. Förr i tiden kunde vi bara teorisera hur detta gick till. Men nu med våra nya SPHERE-data har vi upptäckt stora stoftpartiklar omkring denna hyperjätte. Dessa är stora nog för att stjärnans intensiva strålningstryck ska kunna trycka bort stoftpartiklarna, vilket förklarar stjärnans hastiga massförlust.
De stora stoftpartiklarna som observerats så nära till stjärnan gör att molnet effektivt kan sprida stjärnans synliga ljus och därmed drivas bort av stjärnans strålningstryck. Storleken hos molnets stoftpartiklar betyder att mycket av det kan komma att klara sig undan strålningen som produceras av VY Canis Majoris när den möter sitt oundvikliga, dramatiska öde som en supernova [3]. Detta stoft blandas sedan med det omgivande interstellära materialet, vilket föder så småningom framtida generationerna av stjärnor och uppmuntrar dem att bilda planeter.
Noter
[1] SPHERE/ZIMPOL använder sig av extremt adaptiv optik för att skapa diffraktionsbegränsade bilder. Instrumentet som kommer mycket närmare än tidigare instrument i sitt slag att uppnå den teoretiska gränsen hos teleskop utan de störande effekterna från en atmosfär. Tack vare tekniken extrem adaptiv optik kan man dessutom se mycket ljussvagare objekt som befinner sig väldigt nära en ljusstark stjärna.
Bilderna i denna nya studie har också tagits i synligt ljus – kortare våglängder än de kortvågiga infraröda våglängderna där merparten av tidigare observationer med adaptiv optik utförts. Dessa två faktorer innebär betydligt skarpare bilder än tidigare VLT-observationer producerat. Ännu högre spatial upplösning har uppnåtts med VLTI, men bilder som skapas med interferometern skiljer sig avsevärt från direkta bilder såsom fotografier.
[2] Stoftpartiklarna måste vara tillräckligt stora för det ska kunna drivas bort av stjärnljuset, men inte för stort så att det helt enkelt sjunker. Om partiklarna är för små, passerar stjärnljuset effektivt genom stoftpartiklarna; för stora och de är alltför tunga. Stoftet som teamet observerade omkring VY Canis Majoris har precis rätt storlek så att det effektivt drivs utåt av stjärnljuset.
[3] Explosionen kommer snart, i astronomiska mått mätt, men det finns ingen anledning till oro, eftersom denna dramatiska händelse kommer dröja ytterligare några hundratusentals år. Det kommer bli en spektakulär syn från jorden – kanske lika ljus som månen – men utgör ingen fara för livet här.
Mer information
Forskningsresultaten presenteras i en artikel med titeln “A scattered-radiation-driven outflow from the extreme red supergiant VY Canis Majoris”, av P. Scicluna m. fl., i tidsskriften Astronomy & Astrophysics.
Teamet består av P. Scicluna (Academia Sinica-institutet för Astronomi och Astrofysik, Taiwan), R. Siebenmorgen (ESO, Garching, Tyskland), J. Blommaert (Vrije Universiteit, Brussels, Belgien), M. Kasper (ESO, Garching, Tyskland), N.V. Voshchinnikov (St. Petersburgs universitetet, St. Petersburg, Ryssland), R. Wesson (ESO, Santiago, Chile) och S. Wolf (Kiels universitet, Kiel, Tyskland).
Länkar
Kontakter
Peter Scicluna
Academia Sinica Institute for Astronomy and Astrophysics
Taiwan
Tel: +886 (02) 2366 5420
E-post: peterscicluna@asiaa.sinica.edu.tw
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
Johan Warell (Presskontakt för Sverige)
ESO:s nätverk för vetenskaplig kommunikation
Skurup, Sverige
Tel: +46-706-494731
E-post: eson-sweden@eso.org
Om pressmeddelandet
Pressmeddelande nr: | eso1546sv |
Namn: | VY Canis Majoris |
Typ: | Milky Way : Star : Evolutionary Stage : Red Supergiant |
Facility: | Very Large Telescope |
Instruments: | SPHERE |
Science data: | 2015A&A...584L..10S |
Our use of Cookies
We use cookies that are essential for accessing our websites and using our services. We also use cookies to analyse, measure and improve our websites’ performance, to enable content sharing via social media and to display media content hosted on third-party platforms.
ESO Cookies Policy
The European Organisation for Astronomical Research in the Southern Hemisphere (ESO) is the pre-eminent intergovernmental science and technology organisation in astronomy. It carries out an ambitious programme focused on the design, construction and operation of powerful ground-based observing facilities for astronomy.
This Cookies Policy is intended to provide clarity by outlining the cookies used on the ESO public websites, their functions, the options you have for controlling them, and the ways you can contact us for additional details.
What are cookies?
Cookies are small pieces of data stored on your device by websites you visit. They serve various purposes, such as remembering login credentials and preferences and enhance your browsing experience.
Categories of cookies we use
Essential cookies (always active): These cookies are strictly necessary for the proper functioning of our website. Without these cookies, the website cannot operate correctly, and certain services, such as logging in or accessing secure areas, may not be available; because they are essential for the website’s operation, they cannot be disabled.
Functional Cookies: These cookies enhance your browsing experience by enabling additional features and personalization, such as remembering your preferences and settings. While not strictly necessary for the website to function, they improve usability and convenience; these cookies are only placed if you provide your consent.
Analytics cookies: These cookies collect information about how visitors interact with our website, such as which pages are visited most often and how users navigate the site. This data helps us improve website performance, optimize content, and enhance the user experience; these cookies are only placed if you provide your consent. We use the following analytics cookies.
Matomo Cookies:
This website uses Matomo (formerly Piwik), an open source software which enables the statistical analysis of website visits. Matomo uses cookies (text files) which are saved on your computer and which allow us to analyze how you use our website. The website user information generated by the cookies will only be saved on the servers of our IT Department. We use this information to analyze www.eso.org visits and to prepare reports on website activities. These data will not be disclosed to third parties.
On behalf of ESO, Matomo will use this information for the purpose of evaluating your use of the website, compiling reports on website activity and providing other services relating to website activity and internet usage.
Matomo cookies settings:
Additional Third-party cookies on ESO websites: some of our pages display content from external providers, e.g. YouTube.
Such third-party services are outside of ESO control and may, at any time, change their terms of service, use of cookies, etc.
YouTube: Some videos on the ESO website are embedded from ESO’s official YouTube channel. We have enabled YouTube’s privacy-enhanced mode, meaning that no cookies are set unless the user actively clicks on the video to play it. Additionally, in this mode, YouTube does not store any personally identifiable cookie data for embedded video playbacks. For more details, please refer to YouTube’s embedding videos information page.
Cookies can also be classified based on the following elements.
Regarding the domain, there are:
- First-party cookies, set by the website you are currently visiting. They are stored by the same domain that you are browsing and are used to enhance your experience on that site;
- Third-party cookies, set by a domain other than the one you are currently visiting.
As for their duration, cookies can be:
- Browser-session cookies, which are deleted when the user closes the browser;
- Stored cookies, which stay on the user's device for a predetermined period of time.
How to manage cookies
Cookie settings: You can modify your cookie choices for the ESO webpages at any time by clicking on the link Cookie settings at the bottom of any page.
In your browser: If you wish to delete cookies or instruct your browser to delete or block cookies by default, please visit the help pages of your browser:
Please be aware that if you delete or decline cookies, certain functionalities of our website may be not be available and your browsing experience may be affected.
You can set most browsers to prevent any cookies being placed on your device, but you may then have to manually adjust some preferences every time you visit a site/page. And some services and functionalities may not work properly at all (e.g. profile logging-in, shop check out).
Updates to the ESO Cookies Policy
The ESO Cookies Policy may be subject to future updates, which will be made available on this page.
Additional information
For any queries related to cookies, please contact: pdprATesoDOTorg.
As ESO public webpages are managed by our Department of Communication, your questions will be dealt with the support of the said Department.