Tema

Vintergatans spektrallinjer var synvilla

Astronomer från Lunds universitet har hittat förklaringen på ett halvårsgammalt mysterium i centrum av vår galax Vintergatan. De märkliga skandiumlinjerna som upptäcktes i våras nära galaxens gigantiska svarta hål är inte äkta.

I våras publicerade några forskare en studie om att det verkade finnas förbryllande och dramatiskt höga halter av tre olika grundämnen i röda jättestjärnor i mitten av vår egen galax.

De aktuella jättestjärnorna ligger mindre än tre ljusår från det stora svarta hålet i Vintergatans mitt. Olika förslag på förklaring lades fram angående de tre grundämnenas märkligt höga halter, exempelvis att det kunde bero på sönderfallande stjärnor som slukades av det enorma svarta hålet eller att det kunde vara en effekt av kollisioner mellan neutronstjärnor.

Jättestjärnorna hälften så varma som solen
Men nu kan en annan grupp astronomer, från bland annat Lunds universitet i samarbete med UCLA i Kalifornien, konstatera att mysteriet med de höga halterna av skandium, vanadium och yttrium har en annan lösning.

De menar att de så kallade spektrallinjerna som redovisades i våras var ett slags synvilla. Spektrallinjer är en metod som man använder för att med hjälp av en stjärnas ljus ta reda på vilka grundämnen som finns i stjärnan.

– De här röda jättestjärnorna har gjort slut på det mesta av sitt vätebränsle och är därför bara hälften så varma som vår egen sol, säger Brian Thorsbro som är huvudförfattare till studien och doktorand i astronomi på Lunds universitet.

Jättestjärnornas lägre temperatur bidrar till att skapa synvillan i mätningarna av spektrallinjerna, enligt den nya studien. Rent konkret handlar det om att elektronerna i grundämnena beter sig olika vid olika temperaturer, vilket i sin tur kan bli vilseledande när man mäter grundämnenas spektrallinjer hos olika stjärnor. Denna slutsats är resultatet av ett tätt samarbete mellan astronomer och atomfysiker.

Förståelse för hur galaxerna blivit till
Brian Thorsbro och hans kollegor har till sin hjälp även haft världens största teleskop, Keckobservatoriet på Mauna Kea, Hawaii. Detta blev möjligt tack vare samarbetet med R. Michael Rich vid UCLA. Via teleskopet håller forskargruppen på med en omfattande kartläggning av Vintergatans centrala delar. De undersöker spektrallinjerna i ljuset från olika stjärnor för att ta reda på vilka grundämnen som finns där. Syftet är att få en förståelse för händelseförloppen i Vintergatans historia, men också att förstå hur galaxer i allmänhet har blivit till.

– Vårt forskningssamarbete är världsledande på att systematiskt kartlägga vad stjärnorna i den enorma centrala stjärnhopen består av. Det är den stjärnhopen som omger det supermassiva svarta hålet, säger forskningsledaren och astronomen Nils Ryde vid Lunds universitet.

Spektrallinjerna för olika grundämnen registreras i en högupplöst spektrometer, en avancerad kamera som alstrar en regnbåge av stjärnljuset. Forskargruppen har tittat i den del av spektrumet som utgörs av nära-infrarött, alltså den värmestrålning som stjärnorna avger. Anledningen till detta är att det är just infrarött ljus som kan tränga igenom det stoft som ligger i synlinjen mellan oss och Vintergatans mitt, cirka 25 000 ljusår bort. Tekniken att registrera detta ljus är mycket avancerad, och det är först nyligen som den har blivit tillgänglig för astronomer.

– Vi är bara i början av kartläggningen av halterna i dessa centrala delar av Vintergatan, säger Nils Ryde.

Studien:
Infrared Spectroscopic Investigations of Stellar Winds from Red Giants

Kontakt:
Nils Ryde, universitetslektor, Institutionen för astronomi och teoretisk fysik, Lunds universitet, nils.ryde@astro.lu.se
Brian Thorsbro, doktorand, Institutionen för astronomi och teoretisk fysik, Lunds universitet, brian.thorsbro@astro.lu.se

Läs också

Vi finns där du är @forskningsnyhet

Vintergatans spektrallinjer var synvilla

 lästid ~ 3 min