onze melkweg, De melkweg, bevat minstens 100 miljard sterren. Door de eeuwen heen, astronomen hebben de lucht afgespeurd, het ontwikkelen van een grondig begrip van het leven van die sterren, van hun vorming in enorme nevels tot hun vurige en spectaculaire dood.

Maar hoe is onze melkweg in de loop van de tijd veranderd? Waar zijn de sterren ontstaan ​​die we vandaag zien, en wie van hen broers en zussen zijn, samen gevormd uit dezelfde wolk van materiaal?

Om deze vragen te beantwoorden, moeten we galactische archeologie uitvoeren. Om dit te doen, een ambitieus, door Australië geleid observatieonderzoek, genaamd Gala, neemt de immense taak op zich om miljoenen regenbogen te vangen om het verhaal van onze melkweg te ontrafelen.

Vogels van een veer

Als we het licht van een ster breken in zijn samenstellende kleuren, het spectrum is doorspekt met donkere lijnen. Dit zijn de veelbetekenende vingerafdrukken van de verschillende atomaire en moleculaire soorten die aanwezig zijn in de buitenste lagen van de ster.

Door die lijnen te bestuderen, kunnen we veel leren over de ster, zoals hoe snel het draait, zijn temperatuur, en uit welke elementen het is gemaakt. We kunnen ze zelfs gebruiken om stellaire magnetische velden te bestuderen.

In essentie, sterren zetten waterstof en helium om in zwaardere elementen. Als ze sterven, ze brengen dat materiaal terug naar de melkweg, worden opgenomen in de volgende generatie sterren.

De meeste sterren vormen in clusters, groepen van honderden tot miljoenen sterren die zich tegelijkertijd vormen in een enorme nevel. Elke nevel heeft een unieke samenstelling, gezaaid door de doodsstrijd van de vorige generatie sterren in het verre verleden.

We weten ook dat verschillende soorten sterren aan het einde van hun leven verschillende elementen terugbrengen naar de melkweg. Daarom, astronomen kunnen de elementaire patronen in huidige sterren gebruiken om te onderzoeken wat voor soort sterren er in het verleden in onze melkweg waren.

Op tijdschalen van miljoenen jaren, sterren ontsnappen uit de clusters waarin ze zijn gevormd en migreren rond de schijf van de melkweg.

Als we spectra kunnen gebruiken om de samenstelling van veel sterren te meten, we zouden in staat moeten zijn om die te identificeren die van hetzelfde materiaal zijn gemaakt. De gemeenschappelijke oorsprong van wijd verspreide sterren wordt dus onthuld door hun bijpassende composities.

Dat brengt ons bij Galah.

Het idee voor Galah uitbroeden

Galactische archeologie met HERMES (Galah) is een enorm observatieproject met behulp van de 3,9-meter Anglo-Australische Telescoop bij Siding Spring Observatory. Sinds het begin, eind 2013 de enquête heeft meer dan 250 verzameld, 000 spectra, en dat aantal groeit elke maand.

Om zo'n groot project mogelijk te maken, Galah gebruikt robots om glasvezelkabels te positioneren om sterrenlicht op te vangen. Hierdoor kan het Galah-team ongeveer 350 sterren tegelijkertijd observeren in een gebied aan de hemel dat vier keer zo groot is als de diameter van de volle maan.

Na ongeveer een uur staren naar een groep sterren, Gala gaat verder, veld na veld scannen om zijn catalogus van stellaire spectra op te bouwen. Als het project klaar is, meer dan een miljoen regenbogen zullen worden gevangen, elk in prachtige details.

In goed gezelschap

De afgelopen jaren is er een wereldwijde hausse in galactische archeologie geweest. Over de hele wereld lopen er verschillende onderzoeksprojecten, die elk een unieke niche vullen, en voor de toekomst staan ​​nog grotere projecten op de planning.

Hoewel elk van deze onderzoeken een bepaald doel heeft, wanneer ze bij elkaar worden gebracht, vormen ze een wetenschappelijke superset die groter is dan de som der delen.

Het APOGEE-onderzoek bestudeert rode reuzensterren in de hele Melkweg met behulp van de 3,5-meter Sloan-telescoop in de Verenigde Staten.

Omdat het op infrarode golflengten waarneemt, het is het enige grote onderzoek dat door het stof kan turen dat onze melkweg doordringt. Hierdoor kan APOGEE gegevens verzamelen over sterren in het hele melkwegstelsel.

De schijf van onze melkweg, die de overgrote meerderheid van de sterren bevat, is omgeven door een ruwweg bolvormige halo die bestaat uit oude sterren. De halo herbergt de mysterieuze bolvormige sterrenhopen - bolvormige zwermen van miljoenen dicht opeengepakte sterren.

De Gaia-ESO-enquête richt zich op al deze populaties en meer, met behulp van twee verschillende instrumenten voor zichtbaar licht van de 8-meter Very Large Telescope in Chili.

Gala, daarentegen, richt zich voornamelijk op de schijf van ons melkwegstelsel, waar het grootste deel van zijn sterren zich bevinden. Door zo'n enorm monster van stellaire spectra te verkrijgen, Galah is de perfecte aanvulling op deze twee meer gerichte onderzoeken, de context te bieden waarin hun resultaten kunnen worden begrepen.

Vliegen naar de toekomst met Gaia

Terwijl Galah en zijn collega-archeologische onderzoeken de nachtelijke hemel hebben bewerkt, het Gaia-ruimtevaartuig is druk bezig geweest om een ​​ander, maar complementair, gegevensverzameling.

Gelanceerd in 2013 op een eerste missie van vijf jaar, Gaia speurt voortdurend de lucht af, herhaaldelijk meer dan een miljard sterren observeren, hun posities met ongekende precisie te meten.

Door dezelfde ster meerdere keren te observeren, Gaia kan bepalen hoe het door de lucht beweegt, wat ons een ongelooflijk nauwkeurige meting geeft van de afstand van de ster tot de aarde. Gaia onthult ook de kinematica van de sterren - hoe ze ten opzichte van elkaar door onze melkweg bewegen.

Zelfs op zichzelf, Gaia's gegevens zullen een ongelooflijke bron zijn. Maar in combinatie met gegevens verkregen door Galah en zijn broers en zussen, het wordt veel krachtiger. Gaia zorgt voor de afstand tot, en de precieze beweging van, een enorm aantal sterren dat ook door Galah zal zijn onderzocht.

Onze eerste stappen

De eerste openbare publicatie van Gaia-gegevens eerder dit jaar omvatte precieze hemelposities en helderheid voor meer dan een miljard sterren en quasars. Belangrijker voor ons werk, het omvatte ook de afstanden en ruimtebewegingen voor 2 miljoen sterren die het doelwit waren van eerdere ruimtemissies.

Om met Gaia te coördineren, Galah heeft ook een deel van zijn gegevens openbaar gemaakt, inclusief gegevens voor 9, 860 sterren. Van deze, 7, 894 bevinden zich in de speciale subset die is vrijgegeven door het Gaia-team, en hebben dus precies bekende afstanden.

Door deze datasets te combineren, kan het Galah-team niet alleen onderzoeken welke sterren samen zijn gevormd, maar om te onderzoeken of ze nog steeds dezelfde paden rond de melkweg volgen.

Terwijl de Gaia-missie voortgaat, het zal nauwkeurige afstanden en ruimtebewegingen opleveren voor elke afzonderlijke ster in de Galah-catalogus. Door Gaia's gegevens samen te voegen met die van ons, we zullen een veel gedetailleerder beeld schetsen van het verleden van onze melkweg, heden en toekomst dan ooit tevoren.

Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op The Conversation. Lees het originele artikel.