science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Astronomen bestuderen eigenaardige kinematica van populaties van meerdere sterren in Messier 80

Kleur-magnitude diagram (CMD) van de sterren in NGC 6093 waarvoor radiale snelheden van MUSE beschikbaar zijn. Krediet:Kamann et al., 2019.

Met behulp van de Very Large Telescope (VLT) en de Hubble Space Telescope (HST), astronomen hebben een van de bolvormige sterrenhopen van de Melkweg onderzocht, Messier 80. De nieuwe studie concentreerde zich op de eigenaardige kinematica van de populatie van meerdere sterren in Messier 80 en verschaft belangrijke informatie over de vorming en evolutie van de cluster. Het onderzoek is op 12 december gepubliceerd op arXiv.org.

Waarnemingen van bolvormige sterrenhopen (GC's) in het Melkwegstelsel zijn van groot belang voor astronomen omdat ze tot de oudste objecten in het heelal behoren. Daarom, ze worden gezien als natuurlijke laboratoria voor de studie van stellaire evolutieprocessen.

Gelegen op ongeveer 32, 600 lichtjaar verwijderd in het sterrenbeeld Schorpioen, Messier 80 (ook bekend als M80 of NGC 6093) is een galactische bolvormige sterrenhoop met enkele honderdduizenden sterren. Het is bekend dat de cluster meerdere stellaire populaties herbergt die verschillen vertonen in hun overvloed aan lichtelementen, zoals koolstof, stikstof of zuurstof.

Eerdere waarnemingen van Messier 80 hebben aangetoond dat de drie stellaire populaties niet alleen variëren in hun hoeveelheid lichtelementen, maar ook ongewoon verdeeld lijken te zijn. Het bleek dat de oerpopulatie meer centraal geconcentreerd is dan de intermediaire populatie (in termen van stikstofverrijking), die meer centraal geconcentreerd is dan de extreme bevolking.

Een dergelijke distributie maakt Messier 80 atypisch onder andere GC's in de Melkweg, en suggereert complexe vorming en evolutionaire geschiedenis. Om beter te begrijpen hoe deze cluster gevormd en geëvolueerd is, een team van astronomen onder leiding van Sebastian Kamann van de John Moores University in Liverpool, VK, onderzocht de interne kinematica. Voor dit doeleinde, ze analyseerden spectroscopische gegevens van VLT's Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) en fotometrie van HST.

"In dit werk, we bestuderen de kinematica van de populaties en onderzoeken of ze verdere aanwijzingen bevatten over de dynamische evolutie van NGC 6093. Met dit doel, combineren we de fotometrie van Dalessandro et al. (2018a) met MUSE (Bacon et al. 2010) integrale veldspectroscopie, ’ schreven de astronomen in de krant.

De onderzoekers hebben radiale snelheden afgeleid van een voldoende grote steekproef van sterren om kinematische analyse uit te voeren voor elk van de drie stellaire populaties. Ze ontdekten dat alle drie de populaties roteren en consistente (geprojecteerde) rotatie-asoriëntaties hebben. Echter, de extreme populatie (met de hoogste stikstofverrijking) blijkt een hogere geprojecteerde rotatiesnelheid te hebben dan de overige twee.

Volgens de auteurs van het artikel, de populaties van Messier 80 kunnen verschillen in hun intrinsieke rotatie-eigenschappen en kunnen verschillende hoekmomenten hebben. Deze hypothese zou de waargenomen kinematica verklaren. Echter, aangezien er geen proces bekend is dat dergelijke variaties zou kunnen veroorzaken tijdens de evolutie van een cluster, de astronomen gaan ervan uit dat ze zijn ingeprent tijdens de vorming van Messier 80.

"Met behulp van axisymmetrische Jeans-modellen, we laten zien dat deze bevindingen verklaard kunnen worden uit de radiale verdelingen van de populaties als ze verschillende impulsmomenten hebben. Onze bevindingen suggereren dat de populaties gevormd met primordiale kinematische verschillen, ', leggen de onderzoekers uit.

In de slotopmerkingen, er werd opgemerkt dat het gepresenteerde scenario nader onderzoek behoeft. Bijvoorbeeld, Spectroscopische waarnemingen met hoge resolutie zouden meer gedetailleerde informatie opleveren over de kinematica en de chemie van de sterrenpopulaties van Messier 80.

© 2019 Wetenschap X Netwerk