prototähti

ALMA paljasti: tähtivauva kääriytyy peittoon

Ma, 03/07/2016 - 15:15 Markus Hotakainen
TMC-1A ALMAn havainnoissa

ALMA-radioteleskoopilla (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) on onnistuttu ensimmäisen kerran tekemään suoria havaintoja tähteä ympäröivän kaasukiekon muodostumisesta.

TMC-1A on kehityksensä alkuvaiheissa oleva prototähti, joka sijaitsee noin 450 valovuoden etäisyydellä Härän tähdistön suunnassa. Sen ympärillä on suuri määrä kaasua, jota tähti kerää itseensä ja kasvattaa samalla massaansa.

Kaasu ei kuitenkaan virtaa suoraan tähteen, vaan muodostaa sen ympärille ainekiekon. Siitä kaasu päätyy lopulta tähteen saakka. Toistaiseksi on ollut epäselvää, missä vaiheessa tähden kehitystä kiekko muodostuu ja miten se kehittyy. 

"Nuoria tähtiä ympäröivissä kiekoissa syntyvät myös planeetat", toteaa tutkimusta johtanut Yusuke Aso Tokion yliopistosta. "Jotta voisimme selvittää kiekon syntymekanismin, meidän täytyy kyetä erottamaan se tähteä ympäröivästä kaasupilvestä ja määrittämään kiekon ulkoreuna."

Aiemmin radioteleskooppien erotuskyky ei ole tähän pystynyt, mutta ALMA-järjestelmän yhteensä 50 radioteleskoopilla siinä on nyt onnistuttu. Havaintojen avulla on mitattu kaasun liikkeitä ja nopeuksia, jotka kertovat sen jakaumasta tähden ympäristössä.

Otsikkokuvassa ristillä merkityn tähden ympärillä on punaisena erottuva tiheän kaasun alue. Valkoisella merkitty osa on tähden ja sitä ympäröivän kiekon suhteen suurella nopeudella virtaavaa kaasua. Alla oleva kuva on taiteilijan näkemys syntymässä olevan tähden lähiympäristöstä. 

 

Radioalueella tehtyjen havaintojen mukaan ainekiekon ja tähteä ympäröivän kaasupilven rajapinta on noin 90 tähtitieteellisen yksikön eli melkein 13,5 miljardin kilometrin etäisyydellä tähdestä. Se vastaa noin kolminkertaista Auringon ja Neptunuksen välistä etäisyyttä.

Samalla saatiin tähden massaksi määritettyä 0,68 Auringon massaa ja siihen virtaavan kaasun määräksi noin miljoonasosa Auringon massasta vuodessa.

Kaasun virtausnopeus on noin kilometri sekunnissa eli 3 600 kilometriä tunnissa. Se on pienempi kuin vapaassa pudotuksessa tähden vetovoimakentässä, joten tähden magneettikenttä todennäköisesti hidastaa kaasun liikettä. 

"Oletuksemme mukaan tähtivauvan kasvaessa kiekon ja kaasupilven välinen rajapinta siirtyy ulommas", arvelee Aso. "Olemme varmoja, että jatkossa ALMAlla tehtävät havainnot osoittavat kehityksen kulun juuri sellaiseksi."

Havainnoista kerrottiin ALMAn uutissivuilla ja tutkimus on julkaistu Astrophysical Journal -tiedelehdessä

Kuvat: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Aso et al.

Kosminen perhostoukka on kuolemassa

Ke, 01/20/2016 - 07:20 Markus Hotakainen
Kaasupilvi ja prototähti

Toisin kuin maalliset perhostoukat, jotka koteloituvat ja kuoriutuvat kauniiksi hyönteisiksi, tämä taivaallinen toukka – viralliselta nimeltään IRAS 20324+4057 – voi olla tuhoontuomittu

Päivän kuva

Noin 15 valovuoden etäisyydellä (kuvasta oikealle) sijaitsevien kuumien ja kirkkaiden tähtien voimakas hiukkastuuli ja ultraviolettisäteily ovat raastamassa tähtienvälistä kaasupilveä hajalle.

Se on venähtänyt jo valovuoden mittaiseksi ja kaasua katoaa kaiken aikaa kirjaimellisesti taivaan tuuliin. 4 500 valovuoden etäisyydellä sijaitsevan pilven sisällä oleva prototähti yrittää parhaansa mukaan kerätä itseensä lisää kaasua ympäröivästä ainepilvestä, mutta aika voi loppua kesken. 

Tähdestä voisi lopulta muodostua jopa kymmenen kertaa Aurinkoa massiivisempi, mutta jos sitä ympäröivä kaasupilvi ehtii hajota ennen kuin prototähti pääsee seuraavaan kehitysvaiheeseensa, se jää paljon pienemmäksi – tai ei syty lainkaan loistamaan lajitovereidensa tavoin. 

Päivän kuvassa on yhdistetty Hubble-avaruusteleskoopin havainnot vihreässä ja infrapunavalossa sekä La Palmalla Kanarian saarilla sijaitsevan Isaac Newton -teleskoopin havainnot H-alfassa eli vedyn säteilemässä valossa. 

Kuva: NASA/ESA/Hubble Heritage Team (STScI/AURA)/IPHAS