Pressmeddelande

En kosmisk orm

ESO:s VLT fångar slingrande former skapade av stjärnvindar som kolliderar

19 november 2018

Instrumentet VISIR på ESO:s Very Large Telescope har fångat en häftig bild av en nyupptäckt trippelstjärna. Stjärnsystemet, som fått smeknamnet Apep efter en antik egyptisk gudom, kan vara den första gången som en föregångare till en gammablixt hittats.

Den ormliknande virveln som fångats av instrumentet VISIR på ESO:s Very Large Telescope (VLT) går en explosiv framtid till mötes. Här ser vi ett Wolf-Rayet-stjärnsystem och sannolikt ursprunget till ett av universums mest energirika fenomen – en lång gammablixt.

Joseph Callingham, är astronom vid ASTRON, Nederländernas institut för radioastronomi och försteförfattare för artikeln som beskriver stjärnsystemet.

– Det här är första systemet av den här typen som upptäckts i vår egen galax. Vi tänkte aldrig att vi skulle hitta ett sådant system så nära hem, säger han [1].

I systemet ingår en klunga av tunga stjärnor som omges av en “vindsnurra” av damm. Istället för den otympliga officiella beteckningen 2XMM J160050.7-514245 har astronomerna gett källan ett mer lätthanterligt smeknamn, Apep.

Stjärnsystemets slingrande former, som påminner om en orm som omringar det, har inspirerat namnet. Apep var en gud i det antika Egyptens religion, en jättelik orm som förkroppsligade kaos och oordning – ett passande namn för ett potentiellt explosivt stjärnsystem. Enligt tron stred solguden Ra varje natt mot Apep, men tillbedjan kunde säkra solens återkomst.

Gammablixtar är bland universums mest kraftfulla explosioner. De varar mellan ett par tusendelar av en sekund upp till ett par timmar och kan under den tiden frigöra lika mycket energi som solen gör under hela dess livstid. De långa gammablixtarna – de som varar längre än 2 sekunder – tror forskare uppstår när snabbt snurrande Wolf-Rayet-stjärnor exploderar som supernovor.

En del av de allra tyngsta stjärnor kan bli Wolf-Rayet-stjärnor mot slutet av sina liv. Det är ett kort stadium i en stjärnas utveckling och Wolf-Rayet-stjärnor lever som sådana bara ett par hundra tusen år, ett ögonblick i kosmiska termer. Under den tiden kastar de ut oerhörda mängder materia i form av en kraftfull stjärnvind som slänger gas och plasma utåt med miljoner kilometer i timmen. Apeps stjärnvindar åker utåt i häpnadsväckande 12 miljoner kilometer i timmen.

Det är dessa stjärnvindar som har skapat de komplexa plymerna som omger denna trippelstjärnesystem, som består av en dubbelstjärna runt vilket en enskild stjärna i sin tur också kretsar. I bilden syns bara två stjärnliknande källor, men den nedre är dubbelstjärnan, vars medlemmar ligger för nära varandra för att kunna skiljas åt. Det är det här paret som skulpterat de slingrande formerna som bildas av de två Wolf-Rayet-stjärnornas kolliderande vindar.

Jämfört med de extraordinära hastigheterna i Apeps vindar virvlar det dammiga vindsnurran utåt, inte snabbare än makliga 2 miljoner kilometer i timmen. Den gigantiska skillnaden i hastighet mellan Apeps snabba stjärnvindar och vindsnurrans lugna utvidgande kan bero på att en av stjärnorna i dubbelsystemet skickar ut både en snabb vind och en långsam, men i olika riktningar.

Detta skulle innebära att stjärnan snurrar nära dess så kallade kritiska hastighet – det vill säga den snurrar närapå så snabbt att den skulle slitas itu. Det är just sådana snabbsnurrande Wolf-Rayet-stjärnor som antas kunna skapa en lång gammablixt när dess kärnan störtar samman i slutet av sitt liv.

Noter

[1] Forskningen genomfördes när Joseph Callingham, nu vid ASTRON, var verksam vid University of Sydney i Australien, i samarbete med projektets ledare Peter Tuthill. Utöver ESO:s teleskop använde teamet även Anglo-Australian Telescope vid Siding Spring-observatoriet i Australien.

Mer information

Dessa resultat presenteras i en forskningsartikel med titeln “Anisotropic winds in Wolf-Rayet binary identify potential gamma-ray burst progenitor” som publiceras i tidsskriften Nature Astronomy den 19 November 2018.

Forskarlaget består av: J. R. Callingham (ASTRON, Dwingeloo, Nederländerna), P. G. Tuthill (Sydney Institute for Astronomy [SIfA], University of Sydney, Australien), B. J. S. Pope (SIfA; Center for Cosmology and Particle Physics, New York University, USA; NASA Sagan Fellow), P. M. Williams (Institute for Astronomy, University of Edinburgh, Storbritannien), P. A. Crowther (Department of Physics & Astronomy, University of Sheffield, Storbritannien), M. Edwards (SIfA), B. Norris (SIfA), och L. Kedziora-Chudczer (School of Physics, University of New South Wales, Australien).

ESO är Europas främsta mellanstatliga samarbetsorgan för astronomisk forskning och med råge världens mest produktiva astronomiska observatorium. Det har 16 medlemsländer: Belgien, Danmark, Finland, Frankrike, Irland, 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 extremt stora 39-metersteleskopet för synligt och infrarött ljus, ELT. Det kommer att bli ”världens största öga mot himlen”.

Länkar

• Forskningsartikeln
• Bilder på VLT
• Blogginlägg om bakgrunden till forskningsartikeln

Kontakter

Robert Cumming, kontaktperson för ESO:s utåtriktade verksamhet i Sverige
Onsala rymdobservatorium, Chalmers
Sverige
Tel: +46704933114
E-post: robert.cumming@chalmers.se

Joseph Callingham
Postdoctoral Research Fellow — Netherlands Institute for Radio Astronomy (ASTRON)
Dwingeloo, The Netherlands
Tel: +31 6 2929 7915
E-post: callingham@astron.nl

Calum Turner
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6670
Mobil: +49 151 1537 3591
E-post: pio@eso.org

Connect with ESO on social media

Detta är den översatta versionen av ESO:s pressmeddelande eso1838 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.