Lehdistötiedote

Kannibaalitähdestä on löydetty metalliarpi

26. helmikuuta 2024, Turku

Kun Aurinkomme kaltainen tähti tulee elämänsä loppuvaiheeseen, se voi nielaista sisuksiinsa sitä ympäröivät planeetat ja asteroidit, jotka ovat syntyneet sen mukana. Tutkijat ovat löytäneet Chilessä sijaitsevan Euroopan eteläisen observatorion VLT-kaukoputken avulla ensimmäistä kertaa ainutlaatuisia merkkejä tästä prosessista havaitsemalla valkoisen kääpiötähden pintaan jääneen arven. Tutkimuksen tulokset julkaistaan tänään The Astrophysical Journal Letters -lehdessä.

"On tunnettua, että jotkut valkoiset kääpiöt, jotka ovat Aurinkomme kaltaisten tähtien hitaasti jäähtyviä hiilloksia, syövät osia omasta planeettajärjestelmistään. Olemme nyt havainneet, että tähden magneettikentällä on tässä prosessissa keskeinen rooli, ja sen seurauksena valkoisen kääpiön pintaan syntyy arpi", sanoi Stefano Bagnulo, Pohjois-Irlannissa, Yhdistyneessä kuningaskunnassa sijaitsevan Armaghin observatorion ja planetaarion tähtitieteilijä ja tutkimuksen pääkirjoittaja.

Ryhmän havaitsema arpi on metallien keskittymä, joka on painautunut valkoisen kääpiön WD 0816-310:n pintaan. WD 0816-310 on maapallon kokoinen hieman Aurinkoamme suuremman tähden jäännös. "Olemme osoittaneet, että nämä metallit ovat peräisin yhtä suuresta tai mahdollisesti suuremmasta planeetan osasta kuin Vesta, joka on halkaisijaltaan noin 500 kilometriä ja Aurinkokunnan toiseksi suurin asteroidi", sanoi Jay Farihi, University College Londonin professori ja yksi tutkimuksen kirjoittajista. 

Havainnot antoivat myös vihjeitä siitä, miten metalliarpi syntyi. Tutkimusryhmä huomasi, että metallien havaitsemisen voimakkuus muuttui tähden pyöriessä, mikä viittaa siihen, että metallit ovat keskittyneet tietylle alueelle valkoisen kääpiön pinnalla sen sijaan, että ne olisivat levinneet tasaisesti koko pinnalle. He havaitsivat myös, että nämä muutokset olivat synkronoituja valkoisen kääpiön magneettikentän muutosten kanssa, mikä viittaa siihen, että tämä metalliarpi sijaitsee yhdellä sen magneettinavoista. Yhdessä nämä johtolangat viittaavat siihen, että magneettikenttä on ohjannut metalleja tähteen ja luonut näin arven [1].

"Yllättäen materia ei ollut tasaisesti sekoittunut tähden pinnalle, kuten teoria ennusti. Sen sijaan tämä arpi on planeettamaterian laikku, jota sama magneettikenttä pitää paikallaan, joka on ohjannut sirpaleet tähteen", sanoi tutkimuksessa mukana ollut John Landstreet, joka on kanadalaisen Western Universityn professori, ja myös Armaghin observatorion ja planetaarion työntekijä. "Mitään tällaista ei olla aiemmin havaittu."

Tutkimusryhmä päätyi näihin johtopäätöksiin VLT:n FORS2-instrumentin avulla. He pystyivät havaitsemaan metalliarven ja yhdistämään sen tähden magneettikenttään. "ESO:lla on ainutlaatuiset mahdollisuudet valkoisten kääpiöiden kaltaisten himmeiden kohteiden havainnointiin ja tähtien magneettikenttien tarkkaan mittaamiseen", Bagnulo sanoi. Havaintojen vahvistamisessa tutkimusryhmä käytti myös VLT:n X-shooter-instrumentin arkistohavaintoja.

Tällaisten havaintojen avulla tähtitieteilijät voivat paljastaa eksoplaneettojen, eli Aurinkokunnan ulkopuolella muita tähtiä kiertävien planeettojen, koostumuksia. Tämä ainutlaatuinen tutkimus osoittaa myös, miten planeettajärjestelmät voivat säilyä dynaamisesti aktiivisina jopa "kuolemansa" jälkeen.

Lisähuomiot

[1] Tähtitieteilijät ovat aikaisemmin havainneet lukuisia valkoisia kääpiöitä, joiden pinnalla on jäänteitä tähden pinnalle levinneistä metalleista. Näiden tiedetään olevan peräisin rikkoutuneista planeetoista, tai asteroideista, jotka ovat liian lähellä tähteä ja kiertävät tähteä hyvin pitkulaisilla kiertoradoilla vastaavasti kuin aurinkokuntamme komeetat. WD 0816-310:n tapauksessa tutkimusryhmä on kuitenkin varma, että höyrystynyt aine ionisoitui ja ohjautui valkoisen kääpiön magneettikentän navoille. Prosessi muistuttaa revontulien syntymistä Maassa ja Jupiterissa.

Lisätietoa

Tämä tutkimus on esitelty artikkelissa nimeltään: “Discovery of magnetically guided metal accretion onto a polluted white dwarf”, joka julkaistaan The Astrophysical Journal Letters (doi:10.3847/2041-8213/ad2619) -lehdessä.

Tutkimuksessa mukana olleet tähtitieteilijät ovat: Stefano Bagnulo (Armagh Observatory & Planetarium, Yhdistynyt kuningaskunta [Armagh]), Jay Farihi (Department of Physics and Astronomy, University College London, Yhdistynyt kuningaskunta), John D. Landstreet (Armagh; Department of Physics & Astronomy, Western University, Kanada), ja Colin P. Folsom (Tartu Observatory, University of Tartu, Viro).

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 kuvia
• Median edustaja: Tilaa uutiskirje saadaksesi julkaisusulun alaiset uutiset omalla kielelläsi
• Tutkija, onko sinulla kerrottavaa? Pitchaa oma tutkimuksesi!

Yhteystiedot

Stefano Bagnulo
Armagh Observatory and Planetarium
Armagh, UK
Puh.: +44 (0)28 3752 3689
Sähköposti: Stefano.Bagnulo@Armagh.ac.uk

Jay Farihi
Department of Physics & Astronomy, University College London
London, UK
Sähköposti: j.farihi@ucl.ac.uk

John Landstreet
Department of Physics & Astronomy, University of Western Ontario and Armagh Observatory and Planetarium
London and Armagh, Canada and UK
Sähköposti: jlandstr@uwo.ca

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 (press contact Suomi)
ESO Science Outreach Network and University of Turku
Turku, Finland
Puh.: +358 29 4504 358
Email: eson-finland@eso.org

Connect with ESO on social media