science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Astronomen bepalen chemische samenstelling van nabije sterrenstroom

De X-Y (linker paneel), X-Z (middenpaneel), en YZ (rechter paneel) projecties van de Psc-Eri-stroom. De volledige stroom leden van Meingast et al. (2019) worden weergegeven als de open grijze cirkels. De grijze dichtheid op de achtergrond is een Gaussische Kernel-dichtheidsschatter voor deze gegevens. Sterren hebben een kleurcode op basis van metalliciteit, waar ze bekend zijn door LAMOST (driehoeken) of hoge resolutie (cirkels) spectra. Krediet:Hawkins et al., 2020.

Door optische spectroscopische waarnemingen met hoge resolutie uit te voeren van een nabijgelegen stellaire stroom die bekend staat als Vissen-Eridanus, astronomen hebben essentiële informatie over de chemische aard ervan onthuld. De resultaten van de nieuwe studie worden gepresenteerd in een paper die op 10 maart is gepubliceerd in de pre-print repository van arXiv.

Stellaire stromen zijn lang, dunne filamenten van sterren die om sterrenstelsels draaien, geproduceerd door de uitrekkende werking van getijdenkrachten. Voor astronomen, observatie van deze structuren kan cruciaal zijn om verschillende modellen voor de vorming van sterrenstelsels te testen.

Hoogstwaarschijnlijk op zo'n 420 lichtjaar afstand in de schijf van de Melkweg, Vissen-Eridanus (of kortweg Psc-Eri) is een cilindrisch gevormde stroom van bijna 1, 400 geïdentificeerde sterren verdeeld over ongeveer 2, 300 lichtjaar. Vanwege de relatieve nabijheid en bevolkingsomvang, het wordt gezien als een uitstekend laboratorium om stervorming te bestuderen en theorieën over chemische en dynamische evolutie van stellaire systemen te testen.

Dus een team van astronomen onder leiding van Keith Hawkins van de Universiteit van Texas in Austin, voerde spectroscopische waarnemingen uit van Psc-Eri om de chemische aard ervan te onderzoeken. Voor dit doeleinde, ze gebruikten de Tull Echelle Spectrograph op de 2,7 m Harlan J. Smith Telescope van het McDonald Observatory en combineerden de resultaten met gegevens van de e Large Sky Area Multi-Object Fiber Spectroscopic Telescope (LAMOST) spectroscopisch onderzoek.

"In dit werk, we onderzoeken de gedetailleerde chemie van 42 Psc-Eri-stroomsterren met optische spectroscopische gegevens met hoge resolutie (R~ 60000) van McDonald Observatory en 40 stroomsterren van LAMOST-gegevens met lage resolutie (R~1800), ’ schreven de astronomen in de krant.

In het algemeen, de studie mat de abundantie-verdeling van licht/oneven-Z, alfa, ijzerpiek, en neutronenvangelementen over de Psc-Eri-stroom. De resultaten van de waarnemingen laten zien dat de stellaire stroom een ​​bijna-solaire metalliciteit [Fe/H] van ongeveer -0,03 heeft, met een metalliciteitsspreiding van ongeveer 0,07.

Volgens het blad, de stroom lijkt spreidingen in overvloed te hebben die groter zijn dan de typische onzekerheden voor veel elementen. Echter, de stroom vertoont geen significante overvloedsgradiënten over zijn hoofdas, behalve in de abundantieverhouding van silicium tot ijzer [Si/Fe].

Samenvattend de resultaten, de astronomen merkten op dat de gedetailleerde chemie van Psc-Eri typerend is voor de lokale galactische dunne schijf, met slechts enkele verbeteringen gezien in verschillende neutronenvangelementen zoals strontium, yttrium, barium en lanthaan. De nieuwe gegevens geven ook aan dat Psc-Eri veel jonger is dan eerder werd gedacht. De onderzoekers berekenden dat de stroom zo'n 120 miljoen jaar oud is.

"De Psc-Eri-stroom, aanvankelijk werd gedacht dat het zo oud was als 1 Gyr, toch deelden zijn sterren een rotatieperiodeverdeling die consistent is met de 120-Myr-oude Pleiaden-cluster. (...) De overvloed aan Li geeft aan dat Psc-Eri ∼120 Myr oud is, consistent met het resultaat van de gyrochronologie, ’ concludeerden de auteurs van het artikel.

© 2020 Wetenschap X Netwerk