Nr 120 2016

Trillingfödsel i stjärnvärlden

Två flugor i en smäll? Tala i stället om en unik trillingfödsel: Ett pressmess från Chalmers berättar att ett internationellt forskarlag, bland dem Magnus V Persson på Chalmers, har för första gången sett hur en dammig skiva av material fragmenteras för att bilda ett system med flera stjärnor.

Forskare har tidigare misstänkt att gravitationell instabilitet spelar en nyckelroll när flera stjärnor föds samtidigt. Nya observationer, gjorda med radioteleskopen Alma (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) och Karl G. Jansky Very Large Array (VLA), visar upp den pågående processen. Forskningsresultaten publiceras i tidskriften Nature den 27 oktober 2016.

ALMA image of the L1448 IRS3B system, with two young stars at the center and a third distant from them.

Bildkälla: Bill Saxton, ALMA (ESA/NAOJ/NRAO), NRAO/AUI/NSF

John Tobin, astronom vid Oklahomas universitet, USA, och Universitetet i Leiden, Nederländerna, har lett forskarlaget.

– Den här nya forskningen ger tydliga belägg för att multipla stjärnor bildas tack vare två mekanismer: fragmentering av stjärnors omgivande skivor, som vi nu ser, och fragmentering av det större moln av gas och stoft ur vilket stjärnorna bildats, säger han.

Stjärnor bildas i jättelika moln av gas, stoft och damm. Det tunna materialet i molnen kollapsar under sin egen tyngd och bildar tätare kärnor, och de i sin tur drar mer materia in mot sig. Det infallande materialet bildar en roterande skiva runt den unga stjärnan. Så småningom samlar den unga stjärnan tillräckligt med massa för att temperaturen och trycket i dess mitt är tillräckligt höga för att trigga igång kärnreaktioner.

Tidigare forskning har visat att stjärnorna i multipla system ligger antingen mycket nära varandra – inom cirka 500 gånger sträckan mellan jorden och solen – eller betydligt längre ifrån varandra, på cirka tusen gånger det avståndet. Astronomer tänker sig att skillnader i separation beror på olika mekanismer när stjärnorna bildas. System med större avstånd mellan stjärnorna skulle bildas när det större molnet fragmenteras på grund av turbulens. Under senare år har också observationer gett stöd till den här idén.

De tätare stjärnsystemen har ett annat ursprung, har forskarna kommit fram till. De är resultat av fragmentering av den mindre skivan som omger en protostjärna, en slutsats som man kommit fram till tack vare just iakttagelsen att stjärnorna ligger så nära varandra.

– Nu har vi också sett skivfragmenteringen medan den pågår, säger Tobin.

Tobins team, där också chalmersastronomen Magnus V Persson ingår, använde radioteleskopen Alma och VLA för att studera en ung trippelstjärna med beteckningen L1448 IRS3B. Den ligger inuti ett gasmoln i stjärnbilden Perseus på 750 ljusårs avstånd från jorden. Från stjärnan närmast systemets mitt ligger de andra två stjärnorna på 61 respektive 183 gånger avståndet mellan jorden och solen. De tre stjärnorna omges av en gemensam skiva av material som Alma nu visar har en spiralstruktur. En analys av ljuset från spiralen tyder på att skivan är instabil.

Kaitlin Kratter vid Arizonas universitet är medlem i forskarlaget.

– Hela systemet är troligen mindre än 150 000 år gammalt. Enligt vår analys är skivan instabil, och de protostjärnorna som ligger längst från varandra kan ha bildats så sent som för mellan 10 000 och 20 000 år sedan, säger hon.

Systemet L1448 IRS3B ger enligt forskarna direkta bevis på att en skiva som fragmenteras kan ge upphov till ett ungt, ännu inte är färdigutvecklad, system av flera stjärnor som kretsar kring varandra.

– Nu väntar vi oss att kunna hitta andra exempel på den här processen. Vi hoppas kunna lära oss just hur mycket den bidrar till de multipla stjärnor som finns, säger John Tobin.

För Magnus V. Persson, Chalmers, är upptäckten ett viktigt steg mot att förstå hur stjärnor och planeter föds.

– Alma:s oöverträffade noggrannhet och känslighet visar oss hur system med multipla stjärnor bildas och bekräftar det som hittills bara varit hypoteser. Dessa fantastiska observationer tar oss ett steg framåt i förståelsen av hur kompakta stjärnsystem med flera stjärnor bildas. Då förstår vi också mer om hur vår egen sol och vårt solsystem bildades, samt i längden mer om vår plats i universum, säger han.

*** Läs även pressmeddelandet hos NRAO. Bilden blir även Veckans bild hos ESO.

*** 6 november 2016 berättar Magnus V Persson för allmänheten om hur stjärnor och planeter bildas på Naturum Fjärås Bräcka utanför Kungsbacka i norra Halland. Läs mer hos Naturum Fjärås Bräcka.

STEREO 10-årsjubilerar

NASA:s solforskande satellitduo STEREO A och STEREO B firar 10-årsjubileum. A-sonden fungerar som den ska, kommunikationerna med B har krånglat länge och sonden är inte "på banan" igen som den borde. Men hoppet finns om tillfrisknande.

STEREO håller koll på solen. Bildkälla: NASA

Tychos näsbränna

Christian Vestergaard har hittat fram till en vimeo-film om hur Tycho Brahe förlorade sin nästipp. Resultatet här:

https://vimeo.com/81377210

På filmen faller hugget – "näsbrännan" – underifrån uppåt. Min gamle OS-idol och lundakompis, fäktaren Rolf Edling tror för sin del att i duellen skar Tychos motståndare Manderup Parsberg med dolk av näsbiten, detta för att ge honom en riktig minnesbeta. Herrarna slogs om vem som var bäst i matte, och Tycho drog kortaste strået.

Asgardia inget luftslott

Brittiska The Guardian berättar om projektet med en ny av jordvarelser skapad statsbildning ute i rymden: Asgardia.

Lars Olefeldt har snappat upp nyheten som inte ska klassas som ett luftslott. Direkt.

Lund och Lundmark i Zagreb

Gratulationer till vår Knut Lundmark-vän läkaren Goran Ivanišević, som i onsdags kväll höll ett föredrag i Zagreb, Kroatiens huvudstad, om Knut Lundmark och det epokgörande vintergatspanoramat.

Ett 40-tal var på plats för att lyssna.

Svenska ambassaden var vidtalad (bl a av övertecknad) och hade möjligheter att puffa för föreläsningen. Att så skedde tror jag inte. Nyligen blev det känt att ambassaden ska läggas ner och flyttas till – ja, vad? Budapest?

Kvasarer med halo

Ett internationellt forskarlag har upptäckt att lysande moln av gas som omger kvasarer – avlägsna och aktiva galaxer – är mycket mer vanligt förekommande än man väntat sig. I en unik kartläggning har många kvasarer med varsin lysande halo hittats av instrumentet MUSE som sitter på ESO:s Very Large Telescope. Halornas egenskaper skiljer sig dessutom avsevärt från vad man skulle vänta sig enligt dagens teorier om hur galaxer bildades i det unga universum.

* Bakom upptäckten står ett internationellt forskarlag som leds av astronomer vid den tekniska högskolan ETH i Zürich, Schweiz. De använde det unikt kraftfulla instrumentet MUSE på VLT-instyrumentet vid ESO:s Paranalobservatorium för att studera gasen omkring avlägsna, aktiva galaxer som är så långt bort att de syns som de var mindre än två miljarder år efter Stora smällen. I var och en av dessa kvasarer finns i mitten ett supermassivt svart hål som slukar stjärnor, gas och annat material i en extremt hög takt. Galaxens kärna sänder i sin tur ut enorma mängder av strålning. Sådana kvasarer är de mest ljusstarka och aktiva objekten i universum.

Denna mosaik visar 18 av de 19 kvasarer som observerades av ett internationellt forskarlag som leds av astronomer vid ETH Zürich, Schweiz. Varje kvasar som observerats är omgiven av en ljus halo av gas. Det är första gången som sådana ljusa halor hittats hos samtliga kvasarer i samma kartläggning. Bildkälla: ESO/Borisova et al.

* I studien ingick 19 kvasarer som valts ut bland de ljusaste som kan observeras med MUSE. Tidigare studier har visat att omkring en av tio kvasarer är omgiven av en halo av gas som sträcker sig uppemot 300 000 ljusår ut från kvasarens centrum, ut i trakterna mellan galaxerna.

* Denna nya studie bjöd dock på en överraskning. Stora halor upptäcktes runt alla 19 kvasarer som man observerade – långt fler än vad man skulle väntat sig utifrån den den tidigare statistiken. Teamet misstänker att detta beror på den enorma ökningen i känslighet som MUSE ger jämfört med tidigare instrument, men ytterligare observationer behövs för att avgöra om så är fallet.

* Hos de 19 kvasarerna fanns ytterligare en överraskning för forskarna. Varje omgivande halo består av relativt sval intergalaktisk gas, med temperatur på bara omkring 10 000 grader Celsius. Detta är i stark kontrast med dagens bästa modeller för hur galaxer bildas och utvecklas, i vilka galaxerna väntas vara omgivna av gas med temperaturer på mer än en miljon grader.

Stackars astronomer!

Vi ska inte tro att det är en sinekur att vara astronom ute på fältet, t ex under en Venus-transit. 1874 gjorde den brittiske flottofficeren Evelyn J W Noble en rad karikatyrer av engelska astronomer som bevakade Venuspassagen på Hawaii. Var det inte sjögång dit, myggor, knott och mosquitos som anföll de lärde planetskådarna så var det ett h-e när de skulle rena teleskopens muttrar, skruvar och linser.

Bildkälla:Cambridge Digital Library/Charlotte Tupman and Cambridge University Library

I samband med en utställning 2013 skrev The Guardian om Hawaiiastronomernas öden och äventyr.