(Phys.org) — Astronomen hebben chemische abundanties van verschillende elementen bepaald voor zes gigantische sterren van een recent ontdekte stellaire cluster die bekend staat als Gaia1. De resultaten, beschikbaar in een paper gepubliceerd op 5 juni op arXiv.org, onthul de chemische samenstelling van het cluster, het verstrekken van belangrijke hints over de aard en oorsprong ervan.

Gelegen op ongeveer 15, 000 lichtjaar verwijderd van de aarde (10 arcmin van Sirius), Gaia1 is een stercluster van gemiddelde leeftijd van ongeveer 22, 000 zonsmassa's. De ontdekking van het cluster, gebaseerd op Data Release 1 (DR1) van ESA's Gaia-satelliet, werd gerapporteerd in mei 2017. DR1 en follow-up spectroscopische observaties suggereerden extragalactische oorsprong van Gaia1, echter, meer studies waren nodig om deze veronderstelling te bevestigen.

Dus een team van onderzoekers onder leiding van Alessio Mucciarelli van de Universiteit van Bologna in Italië analyseerde de spectroscopische gegevens van de Magellan Inamori Kyocera Echelle (MIKE) spectrograaf gemonteerd op de Magellan II-telescoop van het Las Campanas Observatorium in Chili. De spectra die door het team van Mucciarelli zijn afgeleid, omvatten helium-klompsterren van de Gaia1-cluster. De onderzoekers verkregen chemische abundanties van ijzer (Fe), natrium (Na), magnesium (Mg), aluminium (Al), silicium (Si), calcium (Ca), titaan (Ti), barium (Ba) en europium (Eu) voor zes gigantische sterren waargenomen met de Magellan II Telescope.

"We hebben zes He-clump-sterren van de sterrencluster Gaia1 van gemiddelde leeftijd waargenomen met de MIKE/MAGELLAN-spectrograaf. (...) Abundances for Fe, nee, Al, Si, Ca en Ti zijn afgeleid van de equivalente breedten van niet-gemengde overgangen. (...) Overvloeden voor Mg, Ba en Eu zijn afgeleid van spectrale synthese, ’ schreven de astronomen in de krant.

De studie onthult dat de ijzervoorraad van Gaia1 vergelijkbaar is met die van onze zon. Andere overvloedverhoudingen zijn op zonne-energie, vergelijkbaar met de dunne schijfsterren van ons melkwegstelsel en open clusters van vergelijkbare metalliciteit.

Volgens de auteurs van het artikel, de chemische samenstelling van Gaia1 geeft aan dat het gevormd is uit een gas dat een chemische verrijking heeft ondergaan die vergelijkbaar is met die van de dunne schijf van de Melkweg. Dus, de resultaten ondersteunen niet de hypothese dat deze cluster een extragalactische oorsprong heeft.

"Een mogelijke extragalactische oorsprong van Gaia1 wordt niet ondersteund door de vergelijking tussen zijn chemische samenstelling en die van andere stellaire systemen. De sterrenstelsels die momenteel de Lokale Groep bevolken zijn metaalarmer dan Gaia1 en ze bereiken geen zonne-metalliteit, ’ concluderen de onderzoekers.

Daarom, het team classificeerde Gaia1 als een onopvallende standaard galactische open cluster. De onderzoekers merkten op dat de positie van het cluster zou kunnen suggereren dat het zich in de binnenste schijf heeft gevormd, geleidelijk migreren naar een grotere galactocentrische afstand, wat zijn mogelijke eigenaardige baan verklaart met betrekking tot andere open clusters.

Hoewel de chemische samenstelling van Gaia1 is bepaald door Mucciarelli en zijn collega's, er zijn nog steeds onzekerheden over de orbitale parameters. De onderzoekers hopen dat de tweede Gaia-gegevensrelease deze situatie zal veranderen.

© 2017 Fys.org