science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Astronoom onderzoekt DNA van tweelingsterren om familiegeschiedenis van de Melkweg te onthullen

Astronoom Keith Hawkins (links), een assistent-professor aan de UT Austin, is afgebeeld met tweelingbroer Kevin Hawkins. Krediet:Rob Hardin

Tweelingsterren lijken chemisch "DNA" te delen dat wetenschappers zou kunnen helpen de geschiedenis van het Melkwegstelsel in kaart te brengen, volgens nieuw onderzoek door astronoom Keith Hawkins van de Universiteit van Texas in Austin geaccepteerd voor publicatie in The Maandelijkse mededelingen van de Royal Astronomical Society .

Hawkins weet iets over overeenkomsten en verschillen tussen tweelingen, zelf een twee-eiige tweeling zijn. Zijn eigen studie van stellaire tweelingen "is een soort '23 en ik' voor sterren, ' zei hij met een lach.

Met behulp van een telescoop in het McDonald Observatorium van de universiteit, hij bestudeerde de chemie van tweelingsterren om te zien of ze identieke of twee-eiige tweelingen zijn. Het werk van Hawkins heeft aangetoond dat de meeste tweelingsterren chemisch identiek zijn. Als resultaat, de zoektocht naar chemisch identieke sterren zou in de loop van de tijd een beter begrip van de geschiedenis van de melkweg kunnen opleveren.

Werken met een team dat bestaat uit niet-gegradueerde en afgestudeerde studenten van de UT Austin, evenals collega's van Princeton University, de Carnegie-observatoria, en de Universiteit van Californië, Berkeley, Hawkins richtte zich op 25 ver uit elkaar staande dubbelsterren die door de Gaia-satelliet werden geïdentificeerd. Elk van deze dubbelsterren bevat twee sterren die miljarden jaren geleden samen zijn geboren, uit een enkele instortende wolk van gas en stof.

Met behulp van de 2,7 meter lange Harlan J. Smith-telescoop bij McDonald Observatory, Hawkins onderzocht de gedetailleerde chemische samenstellingen van alle 50 sterren in deze binaire systemen tot een grotere diepte dan alle eerdere studies. Zijn resultaten toonden aan dat samen geboren sterren chemische samenstellingen vertonen die vrijwel identiek zijn - vele malen meer dan willekeurig gekozen sterren van hetzelfde type.

Hawkins ontdekte dat het chemische ‘DNA, ’ of spectra, van tweelingsterren die samen zijn geboren, zijn identiek, zoals hier getoond. Hawkins legde deze spectra van twee sterren vast in een binair paar met behulp van de Harlan J. Smith Telescope van het McDonald Observatory. (De achtergrondafbeelding is een kunstenaarsconcept van een dubbelster.) Credit:K. Hawkins/UT Austin (gegevens) en NASA/JPL-Caltech/T. Pijl (achtergrond)

Deze resultaten hebben implicaties die veel verder gaan dan alleen het begrijpen van dubbelsterren, aldus Hawkins. De studie dient als een proof-of-concept voor het idee van "chemical tagging" - het gebruik van de chemische samenstellingen van sterren die door de melkweg zijn verspreid om erachter te komen welke sterren in eerste instantie samen zijn gevormd.

Astronomen weten dat grote aantallen sterren worden geboren in gigantische wolken van gas en stof die vaak sterrenkraamkamers worden genoemd. In de loop van miljoenen of miljarden jaren, Hoewel, Hawkins zegt, deze "losse assemblages van sterren die samen vormen, worden in de loop van de tijd verspreid."

Als het concept van chemische tagging geldig is, astronomen kunnen het gebruiken om chemisch identieke sterren op te sporen die tegenwoordig rond de melkweg zijn verspreid. Gewapend met deze chemische kaart, ze kunnen dan de banen van de sterren terugspoelen naar hun begin in een enkele gigantische stervormende wolk. Met andere woorden, ze kunnen "de assemblagegeschiedenis van de melkweg nagaan, ' zei Hawkins.

Een dieper begrip van de evolutie van onze Melkweg zal een diepgaande case study opleveren voor de zoektocht van astronomen om alle sterrenstelsels - de bouwstenen van het universum - te begrijpen.