Uudet supernovahavainnot valottavat tähtien syntyhistoriaa
11.09.2012
Turun yliopiston tutkijat arvioivat, että jopa kaksi viidestä supernovana räjähtävästä massiivisesta tähdestä jää löytymättä tähtienvälisen pölyn himmentäminä.
Kirkas infrapunagalaksi Arp 299 kuvattuna Gemini-North-teleskoopilla. Tutkimuksen mukaan Arp 299:n supernovista jopa neljä viidestä on jäänyt piiloon keskusalueissa olevan valtavan pölymäärän taakse. Kuvaan on merkitty galaksissa räjähtäneitä supernovia. Image Credit: Gemini Observatory / AURA ja Angel R. López-Sánchez (Australian Astronomical Observatory / Macquarie University)
Suurimassaiset tähdet "kuolevat nuorina" räjähtäen valtavan kirkkaina supernovina. Tutkijat voivat käyttää supernovia osoittamaan kuinka paljon tähtiä syntyi aikaisemmin maailmankaikkeuden historiassa.
Turun yliopistosta johdetussa kansainvälisessä tutkimuksessa oli mukana tutkijoita lähes kaikilta mantereilta. Tutkimuksessa hyödynnettiin havaintoaineistoa erityisesti Havaijilla sijaitsevalta kahdeksanmetriseltä Gemini-North -teleskoopilta, Spitzer-avaruusteleskoopilta sekä La Palmalla sijaitsevalta yhteispohjoismaiselta NOT-teleskoopilta.
Tutkijaryhmä tarkasteli supernovien esiintymistä kahdenlaisissa galakseissa. Läheisessä maailmankaikkeudessa suurin osa tähtiensynnystä tapahtuu tavallisissa galakseissa, kun taas kaukaisessa universumissa huomattavasti enemmän tähtiä syntyi niin sanotuissa kirkkaissa infrapunagalakseissa. Tällaisissa galakseissa tähdet syntyvät ja kuolevat tyypillisesti galaksin keskusalueissa, joissa on valtavasti tähtienvälistä pölyä. Pölyn vuoksi näitä tapahtumia on vaikeaa havaita.
‒ Selvitimme, että läheisessä maailmankaikkeudessa noin joka viides supernova jää suuren pölymäärän vuoksi löytymättä. Kaukaisessa maailmankaikkeudessa jopa kaksi viidestä supernovasta on hautautunut valtavan pölymäärän taakse ja jää näin tarkimmiltakin teleskoopeilta näkemättä, kertoo Turun yliopistossa väitöskirjaansa viimeistelevä Erkki Kankare.
Omassa Linnunradassamme pitäisi räjähtää kahdesta kolmeen supernovaa vuosisadassa. Edellisestä kiistattomasta paljain silmin havaitusta supernovasta on kuitenkin kulunut jo yli 400 vuotta. Supernovien uskotaankin jääneen piiloon tähtienvälisen pölyn taakse Linnunradan kiekossa.
‒ Arvioimme, että neljä viidestä supernovasta kirkkaissa infrapunagalakseissa, kuten tässä tutkimuksessa keskeisessä Arp 299 -galaksissa, jäävät piiloon galaksin keskusalueissa olevan valtavan pölymäärän taakse, tutkijaryhmän australialaisjäsen Stuart Ryder kertoo.
Turun yliopistosta johdetussa tutkimuksessa saadut tulokset mahdollistavat sen, että myös kaukaisessa maailmankaikkeudessa räjähtävien supernovien lukumäärä pystytään määrittelemään tarkasti.
‒ Saamillamme tuloksilla on suuri merkitys käytettäessä supernovia työkaluina maailmankaikkeuden tähtiensyntyhistorian mittauksessa. Laskemalla kuolevia tähtiä voimme selvittää kuinka paljon uusia tähtiä syntyi. Näiden supernovien lukumäärän tarkka määritys on myös tarpeen ennustettaessa kaukaisista supernovista peräisin olevien neutriinojen havaittavuutta tulevaisuuden tarkoilla mittalaitteilla, Suomen ESO-keskuksessa työskentelevä tutkijaryhmän johtaja, dosentti Seppo Mattila toteaa.
Tutkimus on julkaistu arvostetussa Astrophysical Journal -julkaisusarjassa.
Turun yliopistosta johdetussa kansainvälisessä tutkimuksessa oli mukana tutkijoita lähes kaikilta mantereilta. Tutkimuksessa hyödynnettiin havaintoaineistoa erityisesti Havaijilla sijaitsevalta kahdeksanmetriseltä Gemini-North -teleskoopilta, Spitzer-avaruusteleskoopilta sekä La Palmalla sijaitsevalta yhteispohjoismaiselta NOT-teleskoopilta.
Tutkijaryhmä tarkasteli supernovien esiintymistä kahdenlaisissa galakseissa. Läheisessä maailmankaikkeudessa suurin osa tähtiensynnystä tapahtuu tavallisissa galakseissa, kun taas kaukaisessa universumissa huomattavasti enemmän tähtiä syntyi niin sanotuissa kirkkaissa infrapunagalakseissa. Tällaisissa galakseissa tähdet syntyvät ja kuolevat tyypillisesti galaksin keskusalueissa, joissa on valtavasti tähtienvälistä pölyä. Pölyn vuoksi näitä tapahtumia on vaikeaa havaita.
‒ Selvitimme, että läheisessä maailmankaikkeudessa noin joka viides supernova jää suuren pölymäärän vuoksi löytymättä. Kaukaisessa maailmankaikkeudessa jopa kaksi viidestä supernovasta on hautautunut valtavan pölymäärän taakse ja jää näin tarkimmiltakin teleskoopeilta näkemättä, kertoo Turun yliopistossa väitöskirjaansa viimeistelevä Erkki Kankare.
Omassa Linnunradassamme pitäisi räjähtää kahdesta kolmeen supernovaa vuosisadassa. Edellisestä kiistattomasta paljain silmin havaitusta supernovasta on kuitenkin kulunut jo yli 400 vuotta. Supernovien uskotaankin jääneen piiloon tähtienvälisen pölyn taakse Linnunradan kiekossa.
‒ Arvioimme, että neljä viidestä supernovasta kirkkaissa infrapunagalakseissa, kuten tässä tutkimuksessa keskeisessä Arp 299 -galaksissa, jäävät piiloon galaksin keskusalueissa olevan valtavan pölymäärän taakse, tutkijaryhmän australialaisjäsen Stuart Ryder kertoo.
Turun yliopistosta johdetussa tutkimuksessa saadut tulokset mahdollistavat sen, että myös kaukaisessa maailmankaikkeudessa räjähtävien supernovien lukumäärä pystytään määrittelemään tarkasti.
‒ Saamillamme tuloksilla on suuri merkitys käytettäessä supernovia työkaluina maailmankaikkeuden tähtiensyntyhistorian mittauksessa. Laskemalla kuolevia tähtiä voimme selvittää kuinka paljon uusia tähtiä syntyi. Näiden supernovien lukumäärän tarkka määritys on myös tarpeen ennustettaessa kaukaisista supernovista peräisin olevien neutriinojen havaittavuutta tulevaisuuden tarkoilla mittalaitteilla, Suomen ESO-keskuksessa työskentelevä tutkijaryhmän johtaja, dosentti Seppo Mattila toteaa.
Tutkimus on julkaistu arvostetussa Astrophysical Journal -julkaisusarjassa.