Betelgeusen kumppanitähden uusin havainto

Lehdistötiedote 28.7.2026  information@eso.org

Tähtitieteilijöillä on vihdoin vankkaa näyttöä sille, että Betelgeuse on kaksoistähti. Ranskalaisen tutkijan Miguel Montargèsin johtama tutkimusryhmä otti Euroopan eteläisen observatorion Very Large Telescope -teleskoopilla (ESOn VLT) kaikkien aikojen tarkimman kuvan, jossa todennäköisesti on Betelgeuse B, eli Betelgeusen kiertolainen. 

Tähtitieteilijät ovat ottaneet ESO:n Very Large Telescope, eli VLT-teleskoopin avulla kaikkien aikojen varmimman kuvan kohteesta, joka todennäköisesti on Betelgeuse B.

Betelgeuse on Orionin tähdistössä sijaitseva punainen ylijättiläinen. Sen kirkkaus vaihtelee jaksollisesti, ja jo vuosikymmenten ajan tähtitieteilijät ovat epäilleet, että osa vaihtelusta voisi johtua sen ympäri kiertävästä kumppanitähdestä.

Kuvan keskimmäinen sisäkuva on otettu tammikuussa 2019 ESO:n VLT:n SPHERE-instrumentilla, ja se esittää itse Betelgeusea. Vasemmalla oleva kuva on otettu joulukuussa 2024, jolloin seuralaisen ennustettiin olevan Maasta katsottuna kauimpana Betelgeusesta. Tässä kuvassa Betelgeuse on poistettu, paljastaen kohteen (merkitty ristillä), joka on todennäköisesti Betelgeuse B.

Oikeudet: ESO/M. Montargès et al. Background: N. Rissinger (skysurvey.org)

Miguel Montargès (Ranskan Observatoire de Paris PSL) on tänään Astronomy & Astrophysics -lehdessä julkaistun tutkimuksen pääkirjoittaja. Betelgeuse on Orionin tähdistössä sijaitseva punertava tähti, joka näkyy hyvin paljain silmin. Sen kirkkauden tiedetään vaihtelevan, ja sitä on havaittu jo tuhansia vuosia. Silti se tarjoaa tähtitieteilijöille yllätyksiä.

Tähtitieteilijät ovat etsineet mahdollista kumppania jo noin vuosisadan ajan, mutta tuloksetta. Alun perin kumppania ehdotettiin selittämään Betelgeusen kirkkauden vaihteluita. Vuonna 2024 julkaistiin kaksi tutkimusta, jotka ennustivat luotettavasti, että kyseisen vuoden joulukuussa kumppani olisi kauimpana Betelgeusesta ja siten helpoiten havaittavissa. Montargès ja hänen tiiminsä ryhtyivät töihin ja tekivät tähdestä havaintoja ESO:n VLT-teleskoopilla joulukuussa 2024, jonka jälkeen käyttivät useita kuukausia tietojen käsittelyyn.

Alun perin Betelgeuse B:n massan arvioitiin olevan suunnilleen Auringon suuruinen, mutta uudet havainnot paljastavat, että sen massa onkin noin kaksi–kolme kertaa Auringon massan suuruinen.

Betelgeuse B:stä saatiin otettua kuva suoraan Chilen Atacaman aavikolla sijaitsevalla ESO:n VLT-teleskoopin SPHERE-instrumentilla. Vaikka kumppanitähden olemassaolosta oli jo aiemmin viitteitä, ja siitä saatiin mahdollinen suora havainto jo Havaijilla, Yhdysvalloissa sijaitsevalla Gemini North -teleskoopilla, tämä on vahvin todiste ja selkein Betelgeuse B:n kuva tähän mennessä.

Muutama vuosi sitten Betelgeuse herätti sekä tähtitieteilijöiden että muiden kiinnostuksen, kun se alkoi selvästi himmentyä. Kehittyneenä ylijättiläistähdenä Betelgeusen odotetaan kokevan supernovaräjähdyksen Seuraavan 10 000 vuoden kuluessa. Himmeneminen sai jotkut spekuloimaan, että se saattaisi olla räjähtämäisillään juuri nyt. Montargèsin johtama tähtitieteilijöiden ryhmä tutki tähteä ESO:n VLT:llä ja totesi, että se oli sen sijaan pölypilven peitossa.

Lisätietoa

Tämä tutkimus on esitelty artikkelissa “VLT/SPHERE images the candidate companion of Betelgeuse”, joka julkaistaan Astronomy & Astrophysics -lehdessä.

Lisälukemista aiheesta Avaruusmagasiinissa

Betelgeusen kumppanitähti varmistui

 

Uusi kuva paljastaa planeettojen synnyn salaisuudet

eso2312fi — Valokuvan julkistus, suomennos Pasi Nurmi

Euroopan eteläisen observatorion tänään julkaisemassa näyttävässä uudessa kuvassa näkyy viitteitä siitä, miten Jupiterin kaltaiset massiiviset planeetat voivat muodostua. Tutkijat ovat havainneet nuoren tähden lähellä olevia suuria pölykasaumia ESO:n VLT-teleskoopin (Very Large Telescope) ja ALMA-teleskoopin (Atacama Large Millimetre/submillimetre Array) avulla. Nämä ainekasaumat voivat romahtaa muodostaen jättiläisplaneettoja.

Kuvan keskellä on nuori tähti V960 Mon, joka sijaitsee yli 5 000 valovuoden etäisyydellä Yksisarvisen tähdistössä. Tähteä ympäröivästä pölyisestä materiasta voi muodostua planeettoja.

ESO:n VLT-teleskoopin Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch, eli SPHERE-instrumentilla tehdyt havainnot on esitetty kuvassa keltaisella. Ne osoittavat, että nuorta tähteä kiertävä pölymateria on kerääntymässä yhteen monimutkaisten spiraalihaarojen sarjana, jotka ulottuvat Aurinkokuntaa laajemmalle alueelle.

Kuvan siniset alueet esittävät ALMA-teleskoopilla (Atacama Large Millimetre/submillimetre Array) otettua dataa. ESO on yksi ALMA:n kumppaneista. ALMA:n havaintoaineistolla päästää kurkistamaan syvemmälle spiraalihaarojen rakenteeseen, mikä paljastaa suuria pölykasaumia, jotka voivat kutistua ja romahtaa kasaan muodostaen Jupiterin kokoisia jättiläisplaneettoja gravitaatiohäriöiden "gravitational instability" kautta.

Kuva: ESO/ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/Weber et al.

"Tämä löytö on todella merkittävä, sillä se on ensimmäinen havainto nuoren tähden ympärillä olevista materiakasaumista, jotka voivat potentiaalisesti synnyttää jättiläisplaneettoja", sanoi Alice Zurlo, Chilen Universidad Diego Portalesin tutkija, joka oli mukana tekemässä havaintoja.

Tutkimus perustuu ESO:n VLT-teleskoopin Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch, eli SPHERE-havaintolaitteella otettuun upeaan kuvaan, jossa V960 Mon tähteä ympäröivässä materiassa näkyy kiehtova yksityiskohta. Tämä nuori tähti sijaitsee yli 5 000 valovuoden etäisyydellä meistä Yksisarvisen tähdistössä. Kohde herätti tähtitieteilijöiden huomion, kun se yhtäkkiä kirkastui yli kaksikymmentä kertaiseksi vuonna 2014. SPHERE:n havainnot otettiin pian tämän kirkastumisen jälkeen, ja ne paljastivat, että V960 Mon:ia kiertävä materia on kerääntymässä yhteen monimutkaisten spiraalirakenteiden sarjana, jotka ulottuvat koko aurinkokuntaa suuremmalle alueelle.

Tämä havainto innosti tähtitieteilijöitä analysoimaan saman kohteen ALMA:lla tehtyjä arkistohavaintoja. ESO on yksi ALMA:n kumppaneista. VLT:n havainnoissa näkyy yleisesti tähteä ympäröivä pölyinen materia, kun taas ALMA voi kurkistaa syvemmälle sen rakenteeseen. "ALMA:n avulla saimme selville, että spiraalihaarat ovat pirstoutumassa, minkä seurauksena muodostuu ainekasaumia, joiden massat ovat planeettojen massan luokkaa", Zurlo sanoi.

Tähtitieteilijät uskovat jättiläisplaneettojen muodostuvan joko kasaantumalla (core accretion), jossa pölyhiukkaset kasaantuvat yhteen, tai gravitaation aiheuttamien häiriöiden (gravitational instability) kautta, jossa suuri määrä tähden ympärillä olevaa materiaa tiivistyy ja romahtaa. Vaikka tutkijat ovat aiemmin löytäneet todisteita ensimmäisestä skenaarioista, niin todisteet jälkimmäiselle ovat olleet vähäisiä.

"Kukaan ei ollut aikaisemmin nähnyt havainnoissa merkkejä todellisista gravitaation aiheuttamista häiriöistä planeettojen mittakaavassa", sanoi Chilen Santiagon yliopiston tutkija Philipp Weber, joka johti tänään The Astrophysical Journal Letters -lehdessä julkaistua tutkimusta.

"Tutkimusryhmämme on etsinyt merkkejä planeettojen muodostumisesta jo yli kymmenen vuoden ajan, emmekä voisi olla enemmän innoissamme tästä uskomattomasta löydöstä", kertoi tutkimusryhmän jäsen Sebastin Pérez Santiagon yliopistosta.

ESO:n instrumenttien avulla tähtitieteilijät pystyvät paljastamaan lisää yksityiskohtia tästä muodostumassa olevasta planeettajärjestelmästä, ja ESO:n ELT-teleskooppi (Extremely Large Telescope) tulee olemaan tässä avainasemassa. Kaukoputkea rakennetaan parhaillaan Chilen Atacaman autiomaassa. ELT pystyy havaitsemaan järjestelmää yksityiskohtaisemmin kuin koskaan aikaisemmin saaden siitä tärkeää tietoa. "ELT:n avulla pystymme havaitsemaan ainekasaumia ympäröivän materian monimutkaista kemiallista koostumusta, mikä lisää tietoamme sen materian koostumuksesta, josta potentiaaliset planeetat ovat muodostumassa", totesi Weber lopuksi.

Lisätietoa

Tässä esitelty tutkimus julkaistaan The Astrophysical Journal Letters (doi: 10.3847/2041-8213/ace186) -lehdessä.

ESO:n kaukoputki on kuvannut planeetan kaikkein massiivisimman tähtiparin kiertoradalta

eso2118fi — Tutkimustiedote — 8. joulukuuta 2021

”Planeetan löytäminen b Centaurin kiertoradalta oli erittäin jännittävää, koska se muuttaa täysin käsitystämme massiivisista tähdistä planeettojen hallitsijoina”, Markus Janson Ruotsista sanoi. Hän on Tukholman yliopiston tähtitieteilijä, ja tänään verkossa Nature-lehdessä julkaistun uuden tutkimuksen pääkirjoittaja.

European Southern Observatoryn Very Large Telescope (ESO:n VLT) on ottanut kuvan planeetasta, joka kiertää b Centauria, kahden tähden järjestelmää, joka voidaan nähdä paljaalla silmällä. Tämä on kuumin ja massiivisin planeettoja isännöivä tähtijärjestelmä, joka on tähän mennessä löydetty, ja planeetta havaittiin kiertävän sitä 100-kertaisella etäisyydellä Jupiterin Auringosta. Jotkut tähtitieteilijät uskoivat, että planeettoja ei voi olla olemassa näin massiivisten ja näin kuumien tähtien ympärillä – tähän asti.

 

b Centauri on kahden tähden järjestelmä, joka sijaitsee noin 325 valovuoden etäisyydellä Maasta Kentaurin tähdistössä. Se tunnetaan myös nimellä HIP 71865 ja sen massa on vähintään kuusi kertaa Auringon massan suuruinen, joten se on ylivoimaisesti massiivisin järjestelmä, jonka kiertoradalta on saatu varma havainto planeetasta. Tähän asti, yhtään planeettaa ei oltu havaittu tähdiltä, joiden massa on enemmän kuin kolme kertaa auringonmassaa.

Useimmat massiiviset tähdet ovat myös erittäin kuumia, eikä tämäkään järjestelmä ole siitä poikkeus. Sen päätähti on niin sanottu B-tyypin tähti, joka on yli kolme kertaa Aurinkoa kuumempi. Korkean lämpötilansa ansiosta se lähettää voimakasta ultravioletti- ja röntgensäteilyä. 

Tällaisten tähtien suurella massalla ja lämpötilalla on suuri vaikutus järjestelmää ympäröivään kaasuun, jonka pitäisi estää planeettojen muodostumista. Erityisesti mitä kuumempi tähti on, sitä enemmän korkean energian säteilyä se tuottaa, mikä saa ympäröivän materian haihtumaan nopeammin. ”B-tyypin tähtien ympäristöä pidetään yleisesti varsin tuhoavana ja vaarallisena, joten aikaisemmin uskottiin, että suurten planeettojen muodostaminen niiden kiertoradoille pitäisi olla äärimmäisen vaikeaa”, Janson sanoi.

Uusi löytö kuitenkin osoittaa, että planeetat voivat itse asiassa muodostua näinkin valtavissa tähtijärjestelmissä. ”b Centauri:n planeetta on outo maailma ympäristössä, joka on täysin erilainen kuin mitä täällä maapallolla ja Aurinkokunnassamme voimme kokea”, Tukholman yliopiston tohtorikoulutettava Gayathri Viswanath kertoi. ”Ympäristö on ankara, jota äärimmäinen säteily hallitsee, ja jossa kaikki on jättimäisessä mittakaavassa. Tähdet ovat suurempia, planeetat ovat isompia ja etäisyydet ovat pidempiä.”

Itse asiassa löydetty planeetta, nimeltään b Centauri (AB)b tai b Centauri b, on äärimmäinen. Se on 10 kertaa niin massiivinen kuin Jupiter, joten se on yksi massiivisimmista planeetoista, joita on koskaan löydetty. Lisäksi se liikkuu tähtijärjestelmän ympäri yhdellä laajimmista toistaiseksi löydetyistä kiertoradoista, etäisyydellä, joka on huikeat 100 kertaa suurempi kuin Jupiterin etäisyys Auringosta. Planeetan suuri etäisyys järjestelmän keskellä olevasta tähtiparista voisi olla avain planeetan selviytymiseen.

Nämä tulokset olivat mahdollisia ESO:n Chilessä sijaitsevaan VLT-teleskooppiin asennetun huippuinstrumentin, Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch (SPHERE), ansiosta. SPHERE on menestyksekkäästi kuvannut useita planeettoja, jotka kiertävät muita tähtiä kuin Aurinkoa, mukaan lukien ensimmäinen kuva kahdesta auringonkaltaista tähteä kiertävästä planeetasta.

SPHERE ei kuitenkaan ollut ensimmäinen instrumentti, jolla tämä planeetta kuvattiin. Tutkimuksen osana ryhmä tutki b Centauri-järjestelmän arkistotietoja ja havaitsi, että ESO:n 3,6 metrin teleskooppi oli itse asiassa kuvannut planeetan jo yli 20 vuotta sitten, vaikka sitä ei tuolloin tunnistettu planeetaksi.

ESO:n Extremely Large Telescope eli ELT-kaukoputken ja VLT:n päivitysten myötä tähtitieteilijät saattavat saada lisää tietoa tämän planeetan muodostumisesta ja ominaisuuksista. ELT aloittaa havaintonsa myöhemmin tällä vuosikymmenellä. ”Olisi kiehtovaa selvittää, miten planeetta on muodostunut, mikä on tällä hetkellä mysteeri”, Janson totesi lopuksi.

 

 

ESO kuvasi aurinkokuntamme suurimpia asteroideja

eso2114fi — Valokuvan julkistus — Pasi Nurmi

12. lokakuuta 2021

Tähtitieteilijät ovat kuvanneet 42 asteroidia, jotka ovat Marsin ja Jupiterin välisen asteroidivyöhykkeen suurimpia kohteita. Havainnot on tehty Euroopan eteläisen observatorion Chilessä sijaitsevalla Very Large Telescope (ESO:n VLT) kaukoputkella. Koskaan aiemmin näin suurta asteroidien joukkoa ei olla kuvattu yhtä tarkasti. Havainnot ovat paljastaneet, että kohteiden muodot ovat hyvin vaihtelevia pallomaisesta muodosta koiranluuta muistuttavaan muotoon. Havainnot auttavat tähtitieteilijöitä selvittämään aurinkokuntamme asteroidien alkuperää.

Asteroidit yhteiskuvassa. Kuva ESO.

Nämä yksityiskohtaiset kuvat 42:sta kohteesta ovat asteroiditutkimuksessa harppaus eteenpäin. Maanpäälliset teleskoopit ovat tehneet tämän mahdolliseksi, ja tutkimus on osaltaan vastannut perimmäiseen kysymykseen elämästä, maailmankaikkeudesta, ja kaikesta ^[1].

”Vain kolme suurta asteroidivyöhykkeen asteroidia on tähän mennessä kuvattu erittäin tarkasti: Ceres, Vesta ja Lutetia. Nasan avaruusluotaimet Dawn ja Rosetta sekä Euroopan avaruusjärjestö ovat vierailleet näissä kohteissa”, Pierre Vernazza, Laboratoire d'Astrophysique de Marseillesta Ranskasta, kertoi. Hän on johtanut Astronomy & Astrophysics -lehdessä tänään julkaistua asteroiditutkimusta. ”ESO-havaintomme ovat tuottaneet tarkkoja kuvia useista kohteista, joita on yhteensä 42.”

Aikaisempi yksityiskohtaisten asteroidihavaintojen pieni määrä tarkoitti sitä, että keskeiset ominaisuudet, kuten asteroidien 3D-muoto tai tiheys, olivat pääsääntöisesti tuntemattomia. Vernazza tutkimusryhmineen paikkasi vuosien 2017 — 2019 aikana tätä aukkoa tekemällä asteroidivyöhykkeen suurten asteroidien perusteellisen kartoituksen.

Suurin osa heidän 42:sta kohteestaan on kooltaan suurempia kuin 100 km. Tutkimusryhmä kuvasi erityisesti lähes kaikki asteroidivyöhykkeen asteroidit, jotka ovat suurempia kuin 200 kilometriä, joita 23:sta havaittiin 20. Tutkimusryhmän kaksi suurinta tutkimuskohdetta olivat Ceres ja Vesta, jotka ovat halkaisijaltaan noin 940 ja 520 kilometriä. Kaksi pienintä asteroidia olivat Urania ja Ausonia, joista kumpikin on vain noin 90 kilometriä.

Tutkimusryhmän rekonstruoitua kappaleiden muodot ryhmä ymmärsi, että havaitut asteroidit voidaan jakaa pääasiassa kahteen luokkaan. Jotkut ovat lähes täysin pallomaisia, kuten Hygiea ja Ceres, kun taas toisilla on erikoisempi, ”pitkulainen” muoto. Näiden kiistaton kuningatar on “koiranluu”-asteroidi Kleopatra.

Ceres ja Vesta ESOn VLT teleskoopilla kuvattuna. Molempia asteroideja on kuvattu luotaimista, mutta maanpinnalta niiden kuvaaminen on vaikeusasteeltaan selvästi vaativampi. Tällä tarkkuudella asteroideja ei ole aikaisemmin kuvattu ilmakehän läpi. Kuva ESO.

Yhdistämällä asteroidien muodot ja massat tiimi havaitsi, että tiheydet vaihtelivat merkittävästi koko otoksessa. Neljän vähiten tiheän asteroidin, kuten Lambertan ja Sylvian, tiheydet ovat noin 1,3 grammaa kuutiosenttimetrissä, joka vastaa suunnilleen hiilen tiheyttä. Suurimmat tiheydet, kuten Psychen ja Kalliopen, ovat vastaavasti 3,9 ja 4,4 grammaa kuutiosenttimetrissä, mikä ylittää timantin tiheyden (3,5 grammaa kuutiosenttimetrissä).

Suuri tiheysero viittaa siihen, että asteroidien koostumus vaihtelee merkittävästi, mikä antaa tähtitieteilijöille tärkeitä vihjeitä niiden alkuperästä. ”Havaintomme tukevat voimakkaasti ajatusta, että näiden kohteiden paikat ovat selvästi muuttuneet niiden muodostumisen jälkeen. Lyhyesti sanottuna tällainen valtava vaihtelu koostumuksessa voidaan ymmärtää vain, jos kappaleet ovat peräisin aurinkokunnan eri alueilta”, Josef Hanuš, Kaarlen yliopistosta Prahasta Tšekistä ja yksi tutkimuksen tekijöistä, sanoi. Tulokset tukevat erityisesti teoriaa, jonka mukaan vähiten tiheät asteroidit muodostuivat kaukaisilla alueilla Neptunuksen kiertoradan ulkopuolella ja siirtyivät sieltä nykyiselle paikalleen.

Ausonia ja Urania ovat pienimmät nyt kuvatut asteroidit. Kuva ESO.

Asteroidi havainnot olivat mahdollisia ESO:n VLT-laitteeseen asennetun Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch (SPHERE)-instrumentin herkkyyden ansiosta ^[2]. ”Aikaisempaa paremman SPHERE:n havaintotarkkuuden ansiosta, ja siitä, että asteroidivyöhykkeen suurien asteroidien muodoista oli aikaisemmin hyvin vähän tietoa, pystyimme merkittävästi edistämään tätä tutkimusalaa”, Laurent Jorda, yksi tutkimuksen kirjoittajista ja myös Laboratoire d'Astrophysique de Marseillesta, sanoi.

Tähtitieteilijät pystyvät havaitsemaan tarkasti vielä enemmän asteroideja tulevalla ESO:n Erittäin suurella kaukoputkella (ELT), jota parhaillaan rakennetaan Chilessä ja jonka on määrä aloittaa toimintansa myöhemmin tällä vuosikymmenellä. ”Tulevat ELT:n havainnot asteroidivyöhykkeen kohteista mahdollistavat läpimitaltaan 35 — 80 kilometrin suuruisten asteroidien havaitsemisen niiden sijainnista riippuen. Näissä voidaan havaita noin 10 — 25 kilometrin kokoisia kraattereita”, Vernazza sanoi. ”SPHERE:n kaltaisen instrumentin olemassaolo myös ELT:ssä antaisi meille mahdollisuuden kuvata samanlaisia kohteita jopa kaukaisessa Kuiperin vyöhykkeessä. Tämä tarkoittaa, että pystymme tutkimaan paljon suuremman joukon pieniä kappaleita ja niiden geologista historiaa maasta käsin.”

 

Huomautukset

[1] Douglas Adamsin Linnunradan käsikirja liftareille kirjassa numero 42 on vastaus ”elämän, maailmankaikkeuden ja kaiken äärimmäiseen kysymykseen”. Tänään 12. lokakuuta 2021 tulee kuluneeksi 42-vuotta kirjan julkaisusta.

[2] Kaikki havainnot on tehty Zürich IMaging POLarimeter (ZIMPOL)-laitteella, joka on näkyvillä aallonpituuksilla toimiva kuvantamispolarimetri ja osa SPHERE-instrumenttia.

Lisätietoa

Tämä tutkimus on esitelty Astronomy & Astrophysics lehdessä julkaistavassa artikkelissa (https://www.aanda.org/10.1051/0004-6361/202141781).