Et kig til Him­me­ri­get

Nye ob­ser­va­tio­ner fra Tan­ta­lus-tå­gen vi­ser, at ma­eng­den af tun­ge stjer­ner om­kring os har va­e­ret langt stør­re igen­nem ga­lak­sens hi­sto­rie end hidtil an­ta­get.

Weekendavisen - - Ideer - Af ANJA C. AN­DER­SEN

Ni­els Bo­hr In­sti­tu­tet Kø­ben­havns Uni­ver­si­tet PÅ den syd­li­ge stjer­ne­him­mel har jord­bo­e­re ik­ke blot for­nø­jel­sen af at kun­ne skue di­rek­te ind mod Ma­el­ke­ve­jens cen­trum, de har og­så fuldt ud­syn til de to dva­erg­ga­lak­ser, der no­get mis­vi­sen­de kal­des Den Sto­re og Den Lil­le Ma­gel­lan­ske Sky. Sky­er­ne be­fin­der sig i stjer­ne­bil­le­der­ne Guld­fi­sken og Pe­ber­fug­len. De Ma­gel­lan­ske Sky­er har få­et navn ef­ter Fer­nan­do de Ma­gel­lan, der som den før­ste gen­nem­før­te en jor­dom­sej­ling og be­skrev de to dva­erg­ga­lak­ser som hul­ler i him­mel­fir­ma­men­tet, hvori­gen­nem man kun­ne skue det gud­dom­me­li­ge lys. Det var om­kring år 1520, hvor op­fat­tel­sen var, at Jor­den, Må­nen, So­len og de an­dre kend­te pla­ne­ter sad fast på him­melkup­ler uden på hin­an­den. Den in­der­ste var Jor­dens sfa­e­re, så kom Må­nens og på den yder­ste him­melkup­pel sad fiks­stjer­ner­ne, og al­le­ry­derst lå Him­me­ri­get.

Sam­men med Ma­el­ke­vej­en og cir­ka 30-40 an­dre ga­lak­ser er De Ma­gel­lan­ske Sky­er del af den så­kaldt lo­ka­le hob. Ho­ben do­mi­ne­res af de tre spiral­ga­lak­ser Ma­el­ke­vej­en, An­dro­me­da­ga­lak­sen og Tri­angulum-ga­lak­sen; re­sten af med­lem­mer­ne er dva­erg­ga­lak­ser. Den Sto­re Ma­gel­lan­ske Sky sva­rer i stør­rel­se kun til godt en hund­re­de­del af Ma­el­ke­vej­en og be­va­e­ger sig rundt om vo­res ga­lak­se i en af­stand af om­kring 168.000 lysår.

Som en del af Den Sto­re Ma­gel­lan­ske sky lig­ger Ta­ran­tu­la-tå­gen, der er det mest ak­ti­ve stjer­nedan­nen­de om­rå­de i vo­res lo­ka­le hob. På grund af den re­la­ti­ve na­er­hed til Ma­el­ke­vej­en har ob­ser­va­tio­ner af stjer­nedan­nel­se i tå­gen gi­vet et godt ind­blik i, hvil­ke mas­ser stjer­ner har, når de bli­ver dan­net. Hvis vi ken­der mas­sen af en stjer­ne, kan vi for­ud­si­ge, hvor la­en­ge den le­ver, hvor me­get den ly­ser, hvil­ke grund­stof­fer den kan nå at dan­ne i sin le­ve­tid, samt hvor­vidt den en­der sit liv som en su­per­nova el­ler som en så­kaldt pla­ne­ta­risk tå­ge. En pla­ne­ta­risk tå­ge har, i mod­sa­et­ning til hvad nav­net an­ty­der, ik­ke no­get med pla­ne­ter at gø­re. Nav­net skyl­des, at nog­le tå­ger kan ha­ve en vis lig­hed med pla­ne­ter, når de ob­ser­ve­res med et lil­le te­leskop. Pla­ne­ta­ri­ske tå­ger op­står, når en stjer­ne sidst i sin ud­vik­ling af­stø­der nog­le af si­ne yder­ste gaslag. De ly­ser ty­pisk i nog­le få tu­sin­de år på grund af strå­ling fra den cen­tra­le, me­get var­me rest af stjer­nen. Stjer­ner med re­la­tivt lav mas­se som So­len le­ver la­en­ge og en­der ef­ter ad­skil­li­ge mil­li­ar­der år som smuk­ke pla­ne­ta­ri­ske tå­ger, mens stjer­ner med en start­mas­se på over ot­te gan­ge So­lens mas­se le­ver me­get kor­te­re, de stør­ste blot nog­le hund­re­de mil­li­o­ner år, hvor­ef­ter de en­der som su­per­nova­er. Det er ik­ke nemt at be­stem­me stjer­ners mas­se, idet selv de na­er­me­ste stjer­ner er så langt va­ek, at man blot ser dem som små prik­ker selv med de stør­ste te­lesko­per. Hvis man går ud og ta­el­ler ma­eng­den af stjer­ner i Ma­el­ke­vej­en og un­der­sø­ger, hvor me­get de ly­ser, når man frem til, at langt den stør­ste del af stjer­ner­ne i Ma­el­ke­vej­en i dag er små stjer­ner som So­len el­ler min­dre end So­len. Så de fle­ste af de stjer­ner, vi ser på him­len, er min­dre stjer­ner. Men da sto­re stjer­ner le­ver me­get kor­te­re end små stjer­ner, si­ger den slags ob­ser­va­tio­ner ik­ke me­get om stør­rel­ses­for­de­lin­gen af stjer­ner, den­gang de blev dan­net, og in­tet om, hvor man­ge su­per­nova­er der even­tu­elt har va­e­ret tid­li­ge­re.

I en ar­ti­kel fra Sci­en­ce be­skri­ver en ra­ek­ke af mi­ne na­e­re kol­le­ger imid­ler­tid, hvor­dan de over en tiårig pe­ri­o­de har ob­ser­ve­ret godt 800 ny­dan­ne­de, po­ten­ti­elt høj­mas­se-stjer­ner i Tan­ta­lus-tå­gen.

DEN ene­ste sik­re me­to­de, vi har til be­stem­mel­se af en stjer­nes mas­se, er, hvis vi er så hel­di­ge, at den er del af et dob­belt­stjer­ne­sy­stem: det vil si­ge, at stjer­nen ik­ke lig­ger ale­ne i rum­met, men be­va­e­ger sig rundt sam­men med en ledsa­ge­stjer­ne. Det er tyng­de­kraf­ten, der hol­der to stjer­ner i fa­ste ba­ner om­kring de­res fa­el­les tyng­de­punkt. Ved at ob­ser­ve­re et dob­belt­stjer­ne­sy­stem over en la­en­ge­re år­ra­ek­ke, er det mu­ligt at be­reg­ne, pra­e­cis hvil­ke ba­ner de føl­ger om­kring de­res fa­el­les tyng­de­punkt, og da en så­dan ba­ne er be­stemt af stjer­ner­nes mas­ser, kan de to respek­ti­ve mas­ser be­stem­mes.

Dob­belt­stjer­ner dan­nes som et par ud af den sam­me gas- og støv­sky. De­res ud­gangs­punkt er alt­så pra­e­cist det sam­me. De­res gas be­står fra star­ten af de sam­me grund­stof­fer, og de­res al­der er ens. Den ene­ste vir­ke­li­ge for­skel er, at de ik­ke nød­ven­dig­vis har pra­e­cis den sam­me mas­se og der­med ud­vik­ler sig for­skel­ligt.

Af de 800 stjer­ner, som astro­fy­si­ker­ne ob­ser­ve­re­de, vi­ste det sig, at 452 af dem var dob­belt­stjer­ner, og som den sto­re over­ra­skel­se var 247 af dis­se tun­ge­re end 15 gan­ge So­lens mas­se. Der er med an­dre ord langt fle­re tun­ge stjer­ner end for­ven­tet. En af stjer­ner­ne la­der en­dog til at ha­ve en mas­se på om­kring 300 gan­ge So­lens mas­se, hvil­ket er dob­belt så tungt, som vo­res te­o­ri­er for­ud­si­ger, at stjer­ner over­ho­ve­det kan bli­ve.

For de tun­ge­ste stjer­ners ved­kom­men­de for­ven­ter vi, at den in­der­ste ker­ne vil ud­vik­le sig til en så­kaldt neut­ron­stjer­ne – el­ler til et sort hul – i for­bin­del­se med, at stjer­nen bli­ver en su­per­nova. Pra­e­cis hvor­når man får en neut­ron­stjer­ne, og hvor­når man får et sort hul, her­sker der no­get usik­ker­hed om, men stjer­ner tun­ge­re end godt 25 gan­ge So­lens mas­se for­ven­tes at ud­vik­le et sort hul, når de dør. Så det for­hold, at for­sker­ne har på­vist, at der er fle­re høj­mas­se­stjer­ner, der ud­vik­ler sig til su­per­nova­er, ty­der på, at der må va­e­re fle­re stjer­ne­re­ster i form af sor­te hul­ler, end vi umid­del­bart hav­de for­ven­tet for blot nog­le år si­den.

I for­bin­del­se med de se­ne­ste ob­ser­va­tio­ner af tyng­debøl­ger har for­ske­re med eks­pe­ri­men­ter­ne LIGO og VIRGO på blot to år må­lt he­le seks sa­et af kol­li­de­ren­de sor­te hul­ler, hvil­ket er langt fle­re end umid­del­bart for­ven­tet. Ud fra stør­rel­sen af tyng­debøl­ger­ne har det va­e­ret mu­ligt at be­stem­me mas­sen af de kol­li­de­ren­de sor­te hul­ler. Dis­se sor­te hul­ler vi­ste sig at va­e­re no­get tun­ge­re end for­ven­tet. Dis­se må­lin­ger pas­ser dog på smuk­ke­ste vis overens med ob­ser­va­tio­ner­ne af, at ma­eng­den af tun­ge stjer­ner, der dan­nes i Tan­ta­lus-tå­gen, er langt hø­je­re, end vi hav­de for­ven­tet.

Der er så­le­des fle­re, me­get for­skel­li­ge ob­ser­va­tio­ner, som pe­ger i sam­me ret­ning: Når stjer­ner dan­nes, er an­tal­let med en høj mas­se stør­re end tid­li­ge­re an­ta­get. En øget ma­eng­de af stjer­ner med høj­mas­se be­ty­der et øget an­tal su­per­nova­er. Det­te for­ven­ter vi må ha­ve va­e­ret ga­el­den­de og­så for Ma­el­ke­vej­en og for­ment­lig samt­li­ge ga­lak­ser i de­res tid­li­ge stjer­nedan­nel­ses­hi­sto­rie. Det be­ty­der og­så, at der må ek­si­ste­re langt fle­re stjer­ne­re­ster i form af sor­te hul­ler end hidtil an­ta­get.

F.R.N. Sch­nei­der et al.: »An ex­cess of mas­si­ve stars in the lo­cal 30 Dora­dus st­ar­burst«, Sci­en­ce, 5. ja­nu­ar.

FO­TO: ESO

Ta­ran­tu­la-tå­gen er et me­get ak­tivt om­rå­de for stjer­nedan­nel­se og ud­gør en del af dva­erg­ga­lak­sen, Den Sto­re Ma­gel­lan­ske Sky, ta­et ved Ma­el­ke­vej­en.

Newspapers in Danish

Newspapers from Denmark

© PressReader. All rights reserved.