Massamesta stjarna sem fundist hefur

Áður en þessi stjarna fannst töldu stjörnufræðingar að stjörnur væru alla jafna ekki mikið meira en 150 sólmassar, þ.e. 150 sinnum massameiri en sólin okkar. Það þykja þess vegna merk tíðindi að nærri 300 sólmassa stjarna finnist. Stjarnan hefur misst massa frá því hún myndaðist fyrst því hún gefur frá sér mjög mikið ljós og öfluga stjörnuvinda (svipað og sólvindurinn hjá sólinni okkar sem meðal annars myndar norðurljósin).

Stjarnan er stjörnuþoku í Stóra-Magellanskýinu sem heitir Tarantúluþokan, því í gegnum stjörnusjónauka minnir hún um margt á þá skæðu könguló. Ég hef verið svo heppinn að berja þokuna augum í stjörnuskoðun á suðurhveli, bæði í Chile og í Suður-Afríku. Og hún er alveg hrikalega falleg. Myndin hér að ofan er af Tarantúluþokunni tekin með einum af sjónaukum ESO.

Fyrir þá sem vilja vita eitthvað örlítið meira en íslenskir fjölmiðlar segja okkur, er hér íslenskuð fréttatilkynning ESO um uppgötvunina.

Það kemur í ljós í ágúst eða september hvers vegna tilkynningin er á íslensku.

---- 

300 sólmassa risastjarna uppgötvuð

Stjörnufræðingar hafa með hjálp nokkurra mælitækja Very Large Telescope ESO fundið massamestu stjörnuna hingað til. Hún myndaðist með 300 sinnum meiri massa en sólin okkar. Þetta er rúmlega tvöfalt meiri massi en hin viðteknu mörk segja til um en samkvæmt þeim geta stjörnur ekki verið mikið meira en 150 sólmassar. Þessar risastjörnur gefa frá sér nokkrum milljón sinnum meiri orku en sólin okkar og missa massa með öflugum stjörnuvindum. Þær gætu hjálpað okkur að svara spurningunni hve massamiklar stjörnur geta orðið.

Hópur stjarnvísindamanna undir forystu Paul Crowther, prófessors í stjarneðlisfræði við háskólann í Sheffield, hefur notað Very Large Telescope (VLT) ESO og eldri gögn frá Hubblessjónauka NASA og ESA, til að rannsaka tvær ungar stjörnuþyrpingar, NGC 3606 og RMC 136a. Í NGC 3603 myndast nýjar stjörnur ört úr stóru gas- og rykskýi í 22.000 ljósára fjarlægð frá sólinni (eso1005). RMC 136a, betur þekkt sem R136, er önnur þyrping ungra, massamikilla og heitra stjarna í Tarantúluþokunni í Stóra-Magellanskýinu, einni nágrannavetrarbraut okkar, í 165.000 ljósára fjarlægð.

Stjörnufræðingarnir fundu nokkrar stjörnur með yfir 40.000 gráðu yfirborðshitastig (meira en sjö sinnum heitari en sólin okkar), meira en tíu sinnum stærri og nokkrum milljón sinnum bjartari en sólin okkar. Líkön benda til að sumar voru meira en 150 sólmassar þegar þær mynduðust. Stjarnan R136a1 í R136 þyrpingunni er massamesta stjarna sem þekkist, 265 sinnum massameiri en sólin. Þegar hún myndaðist var hún 320 sinnum massameiri en sólin.

Í NGC 3603 mældu stjörnufræðingar massa tveggja stjarna í tvístirnakerfi [1]. Útreikningar benda til að stjörnurnar A1, B og C í þyrpingunni hafi verið um eða yfir 150 sólmassar þegar þær mynduðust.

Massamiklar stjörnur geisla frá sér mikilli orku. „Ólíkt mannfólkinu fæðast þessar stjörnur stórar og þungar en léttast með aldrinum“ segir Paul Crowther. „Stærsta stjarnan, R136a1, er rétt rúmlega milljón ára gömul en þegar orðin miðaldra. Hún hefur lést umtalsvert, losað sig við fimmtung af upphafsmassa sínum eða meira en fimmtíu sólmassa.“

Væri R136a1 sett í sólar stað í miðju okkar sólkerfis skini hún álíka skært og sólin skín miðað við fullt tungl. „Hár massi hennar stytti árið niður í þrjár vikur og baðaði jörðina sterkri útblárri geislun sem gerði lífið á reikistjörnunni okkar ómögulegt“ segir Raphael Hirsch frá Keele-háskóla og meðlimur í rannsóknarhópnum.

Þessar ofvöxnu stjörnur eru fágætar og myndast eingöngu innan í þéttum stjörnuþyrpingum. Með hjálp mikilla greinigæða innrauðra mælitækja VLT hefur nú í fyrsta sinn tekist að sundurgreina stakar stjörnur í þyrpingunum [2].

Hópurinn áætlaði hámarksmassa stjarna í þyrpingunum og fjölda massamestu stjarnanna. „Smæstu stjörnurnar eru rétt rúmlega áttatíu sinnum massameiri en Júpíter, séu þær minni eru þær misheppnaðar stjörnur, svonefndir brúnir dvergar“ segir Olivier Schurr frá Stjarneðlisfræðistofnunni í Potsdam. „Rannsóknir okkar styðja þá tilgátu að takmörk eru fyrir því hve stórar stjörnur geta orðið, þó efri mörkin hafi tvöfaldast og séu nú um 300 sólmassar.“

Í R136 eru aðeins fjórar stjörnur sem voru meira en 150 sólmassar þegar þær mynduðust. Þær eiga engu að síður sök á nærri helmingi geislunar og stjörnuvinda í þyrpingunni sem inniheldur um það bil 100.000 stjörnur. Stjarnan R136a1 leggur um fimmtíu sinnum meiri orku til umhverfis síns en allar stjörnurnar í Sverðþokunni í Óríon samanlagt, sem er nálægasta stóra stjörnumyndunarsvæðið við jörðina.

Það hefur reynst stjörnufræðingum örðugt að skilja hvernig svona massamiklar stjörnur myndast því ævi þeirra er stutt og massatapið hratt. Að útskýra tilvist jafn stórra stjarna og R136a1 á eftir að reynast kennilegum stjarneðlisfræðingum talsverð áskorun. „Annað hvort mynduðust stjörnurnar þetta stórar, eða við sameiningu smærri stjarna í eina“ útskýrir Crowther.

Stjörnur sem eru milli 8 og 150 sólmassar enda líf sitt sem sprengistjörnur og skilja eftir sig framandi leifar, annað hvort nifteindastjörnur eða svarthol. Það að til séu stjörnur milli 150 og 300 sólmassar leiðir líkum að því að tilvist sérstaklega bjartra sprengistjarna, sem springa í tætlur og skilja ekki eftir sig neinar leifar og dreifa allt að tíu sólmössum af járni út í geiminn. Á undanförnum árum hafa nokkrar óvenju bjartar sprengistjörnur sést sem gætu mögulega verið af þessari tegund.

R136a1 er ekki einungis massamesta stjarna sem fundist hefur, heldur líka sú bjartasta, nærri 10 milljón sinnum bjartari en sólin okkar. „Ég tel ólíklegt að stærri stjarna finnist á næstunni, sérstaklega þegar litið er til þess hve sjaldgæfar þessar risastjörnur eru“ segir Crowther að endingu.

Skýringar

[1] Stjarnan A1 í NGC 3603 er tvístirni með 3,77 daga umferðartíma. Stjörnurnar tvær eru 120 og 92 sinnum massameiri en sólin. Þegar þær mynduðust voru þær 148 og 106 sólmassar.

[2] Hópurinn notaði SINFONI, ISAAC og MAD mælitækin á Very Large Telescope ESO í Paranal í Chile.

- Sævar

Þéttasta stjarna sem fundist hefur

Athugasemdir

[Vendetta, 21.7.2010 kl. 19:07]

Það hlýtur að vera rangt sem stendur í frétt mbl að hún sé sú eðlisþyngsta eða sú þéttasta (eðlisþyngd er annars skrýtið orð, þar eð þyngd er alls ekki það sama og massi). Bæði hvítir og rauðir dvergar hljóta að hafa meiri eðlismassa, svo ekki sé talað um svarthol. Ótrúlegt að blaðamenn geti ruglað saman massa [kg] og eðlismassa/þéttleika [kg/m³].

[Stjörnufræðivefurinn (www.stjornufraedi.is), 21.7.2010 kl. 20:39]

Það er rétt hjá þér. Stjarnan hefur ekki hæstan eðlismassa stjarna sem fundist hafa heldur sú massamesta. Einhver misskilningur hjá blaðamanni þar. Ég sendi þeim línu í dag og benti þeim á þetta, en síðast þegar ég vissi var ekki búið að leiðrétta það.

[Árni Karl Ellertsson (IP-tala skráð) 21.7.2010 kl. 21:24]

Komið þið allir sælir, ég hef haft mikla ánægju af að fylgjast með þessu bloggi. Vegna þess að ég tel ykkur hafa mikla þekkingu á því sem snýr að himinhvolfinu, langar mig að spyrja ykkur spurningar sem varðar frétt á Vísir.is í dag. Þar stendur að ef við hefðum þessa stjörnu sem okkar sól myndi árið hjá okkur styttast í 3 vikur. Ég er ekki alveg að kaupa þessa skýringu, er þetta rétt og ef svo er gætuð þið skýrt það betur. Hér er fréttin.

Risastjarna myndi stytta árið á jörðinni í þrjár vikur

Stærðarhlutföll: Jörðin er örlítil neðst til vinstri. Svo sólin. Svo kemur það sem kallað er blár dvergur og loks risastjarnan

Óli Tynes skrifar:

Þessi risastjarna er 320 sinnum stærri en sólin og 10 milljón sinnum bjartari.

Hún fannst þegar verið var að skoða tvær stjörnuþyrpingar í sólkerfi sem er næst vetrarbrautinn okkar, sem kallað er Stóra Magellanic skýið.

Breski prófessorinn Paul Crowther stýrði hópi vísindamanna sem notaði bæði risasjónauka Evrópsku rannsóknarstöðvarinnar og Hubble sjónauka bandarísku geimferðastofnunarinnar við að skoða stjörnuþyrpingarnar.

Myndi stytta árið

Vísindamennirnir segja að ef þessi stjarna kæmi í stað sólarinnar styttist árið á jörðinni úr 365 dögum niður í þrjár vikur.

Fram til þessa hefur verið talið að stjörnur gætu í mesta lagi verið 150 sinnum massi sólarinnar þannig að vísindamennirnir voru furðu lostnir yfir að finna þetta 320 sinnum stærra skrímsli.

Skarpasti hnífurinn í skúffunni?

Frétt um þennan fund birtist meðal annars á vef Sky sjónvarpsstöðvarinnar bresku.

Þar bloggaði einn lesandi um hana; „Mér finnst sólin stórlega ofmetin. Tunglið skín á nóttunni þegar er dimmt. Sólin skín hinsvegar bara á daginn þegar er bjart hvort sem er.

[Örvar (IP-tala skráð) 21.7.2010 kl. 21:36]

Í ESO tilkynningunni segir: “Its high mass would reduce the length of the Earth's year to three weeks, and it would bathe the Earth in incredibly intense ultraviolet radiation, rendering life on our planet impossible,”

 Þannig að hér er smá þýðingarvilla: „Hár massi hennar stytti árið um þrjár vikur og baðaði jörðina sterkri útblárri geislun sem gerði lífið á reikistjörnunni okkar ómögulegt“

[Vendetta, 21.7.2010 kl. 21:47]

Ja, ég var líka að velta þessu fyrir mér, enda er sá tími sem hver pláneta fer kringum stjörnu ("árið") háður fjarlægð plánetunnar frá stjörnunni. Í þessari staðhæfingu um verulega styttingu ársins er augljóslega verið að gera ráð fyrir að jörðin væri í sömu fjarlægð frá miðju þessarar stóru stjörnu og núverandi fjarlægð jarðar frá miðju okkar sólar, þannig að línulegur hraði jarðar á braut sinni yrði margfalt hærri.

[Baldvin (IP-tala skráð) 21.7.2010 kl. 21:48]

Það kemur í ljós í ágúst eða september hvers vegna tilkynningin er á íslensku.

Kannski áttu okkar vísindamenn þátt í máli, þar sem við eigum hlut í norræna sjónaukanum?

[Baldvin (IP-tala skráð) 21.7.2010 kl. 21:51]

Þarna fyrr átti að vera bein tilvitnun ;)

[Vendetta, 21.7.2010 kl. 21:54]

Eins og Örvar bendir á, væri stytting ársins ekki það sem við þyrftum að hafa mestar áhyggjur af.

[Emil Hannes Valgeirsson, 21.7.2010 kl. 23:38]

Ef ég skil rétt þá er þessi stjarna í um 165.000 ljósára fjarlægð og því ættum við að vera að horfa á hana eins og hún leit út fyrir 165 þúsund árum. Það er langur tími í lífi stjörnunnar sem er bara milljón ára gömul og þegar orðin miðaldra. Hvernig ætli hún líti út í dag eða ætli hún sé örugglega til lengur?

[Stjörnufræðivefurinn (www.stjornufraedi.is), 22.7.2010 kl. 08:42]

Árni Karl: Árið myndi styttast vegna breytingar á brautarhraða jarðar. Stjarnan er miklu stærri en sólin okkar. Við værum þess vegna nær masssamiðju hennar. Keplerslögmálin segja okkur að þá aukist brautarhraðinn. Við það styttist umferðartími jarðar, þ.e. hún er mun fljótari að ljúka einni umferð umhverfis sólina. 

Örvar: Vá! Takk fyrir að benda á þetta. Ég þurfti að lesa enska textann sennilega 5 sinnum yfir áður en ég tók eftir þýðingarvillunni. Að sjálfsögðu á þetta að vera "styttir árið niður í þrjár vikur".

Vendetta: Sjá svar til Árna Karls að ofan. Margir heitir gasrisar eru á mjög stuttum brautum umhverfis sína sólstjörnu. Árið hjá þeim er oft ekki nema fáeinir dagar, vegna þess hve brautarhraðinn er mikill.

Baldvin: Ég vildi að það væri svo gott, að Íslendingar hefðu tekið þátt í uppgötvuninni. Það er því miður ekki svo.

Emil: Það gæti verið að stjarnan sé þegar sprungin, en það er ólíklegt því hún er ekki alveg kominn að endalokum ævi sinnar, þ.e.a.s. hún er sennilega enn að brenna vetni í kjarna sínum. Það skeið á eftir að standa yfir í 1-2 milljónir ára í viðbót. Þegar hún deyr, deyr hún með hvelli. Það hefur áður gerst í þessu skýi. Árið 1987 sást sprengistjarna rétt hjá Tarantúluþokunni í Stóra-Magellanskýinu. Sjá hér og hér. 

[Vendetta, 22.7.2010 kl. 12:33]

Þessi skýring sem þú gefur Árna er nokkurn veginn sú sama og ég skrifaði í minni athugasemd, eða hvað?

[Stjörnufræðivefurinn (www.stjornufraedi.is), 22.7.2010 kl. 15:03]

Já það passar.

[Grefillinn Sjálfur - Koma svo! (IP-tala skráð) 22.7.2010 kl. 16:56]

Takk fyrir þennan alltaf svo góða vef. Ég er með dálítið skrítið erindi:

Það gerist bara ósjálfrátt ... en nú til dags fæ ég alltaf missvæsin "lofthræðslueinkenni" þegar ég hugsa um óravíddir alheimsins ... svona eins og ég sé að detta. Ef ég losa mig ekki við þessa "lofthræðslu" þá byrja ég að spennast upp eins og ég sé að lenda í einhvers konar andnauð eða hræðslukasti. Til að losna við þessa óþægilegu tilfinningu, hvaða stig sem hún er komin á, þarf ég að beina huga mínum að einhverju öðru, helst einhverjum hlut sem er nálægt mér. En þá hverfur þetta líka á svipstundu og hefur engin eftirköst.

Ég þarf ekki annað en hugsa út fyrir gufuhvolfið til að þetta byrji, en samt gerist það ekki alltaf.

Svona hefur þetta verið hjá mér undanfarin 10 - 15 ár og ég minnist þess ekki að hafa upplifað þetta fyrir þann tíma.

Kannast einhver við þessa lýsingu ... eða einkenni ... eða hvað þetta er?

* Tek fram að ég hef engar áhyggjur af þessu enda losna ég auðveldlega við þetta um leið og ég vil með því að beina bara huga mínum að einhverju sem er á jörðu niðri.

[Vendetta, 22.7.2010 kl. 17:12]

Þú ert greinilega með acrophobiu á háu stigi. bezta ráðið fyrir þig er að leggjast flatur á jörðina og halda þér fast.

[Stjörnufræðivefurinn (www.stjornufraedi.is), 22.7.2010 kl. 21:38]

Ekki kann ég að útskýra þetta Grefill. Það er hins vegar um að gera að svífa um í geimnum og velta hlutunum fyrir sér. Lofthræðslan hlýtur að hverfa, að minnsta kosti þarf maður ekki að hafa miklar áhyggjur af því að detta.