Astronomen hebben enkele van de oudste sterren in ons Melkwegstelsel ontdekt door hun locaties en snelheden te bepalen, Dat blijkt uit een onderzoek onder leiding van wetenschappers van de Georgia State University.

Net als mensen, sterren hebben een levensduur:geboorte, jeugd, volwassenheid, senior en dood. Deze studie richtte zich op oude of 'senior'-sterren, ook bekend als koele subdwergen, die veel ouder en koeler van temperatuur zijn dan de zon.

De Melkweg is bijna 14 miljard jaar oud, en de oudste sterren ontwikkelden zich in het vroege stadium van de vorming van de melkweg, waardoor ze ongeveer zes tot negen miljard jaar oud zijn. Ze zijn te vinden in de halo, een ruwweg bolvormige component van de melkweg die als eerste werd gevormd, waarin oude sterren bewegen in banen die zeer langwerpig en gekanteld zijn. Jongere sterren in de Melkweg draaien samen langs de schijf van de melkweg in ongeveer cirkelvormige banen, net als paarden in een draaimolen.

In dit onderzoek, gepubliceerd in de editie van november 2017 van Het astronomische tijdschrift , astronomen hebben een telling gehouden in onze zonnewijk om vast te stellen hoeveel jonge, volwassen en oude sterren zijn aanwezig. Ze richtten zich op sterren op een afstand van 200 lichtjaar, die relatief dichtbij is, aangezien de melkweg meer dan 100 is, 000 lichtjaar in doorsnede. Een lichtjaar is hoe ver het licht in een jaar kan reizen. Dit is verder dan de traditionele horizon voor het gebied van de ruimte dat wordt aangeduid als "de zonnebuurt, " wat een straal van ongeveer 80 lichtjaar is.

"De reden dat mijn horizon verder weg is, is dat er niet veel senioren (oude sterren) in onze zonnewijk zijn, " zei Dr. Wei-Chun Jao, hoofdauteur van de studie- en onderzoekswetenschapper bij de afdeling Natuur- en Sterrenkunde van de staat Georgia. "Er zijn genoeg volwassen sterren in onze zonnebuurt, maar er zijn niet veel senioren, dus we moeten verder weg in de melkweg reiken om ze te vinden."

De astronomen hebben de sterren gedurende vele jaren voor het eerst waargenomen met de 0,9-meter telescoop van de Cerro Tololo Inter-American Observatory van de Verenigde Staten in de uitlopers van de Chileense Andes. Ze gebruikten een techniek genaamd astrometrie om de posities van de sterren te meten en waren in staat om de bewegingen van de sterren aan de hemel te bepalen, hun afstanden en of elke ster al dan niet een verborgen metgezel had die eromheen draaide.

Het werk van het team verhoogde de bekende populatie van oude sterren in onze zonnewijk met 25 procent. Onder de nieuwe subdwergen, ontdekten de onderzoekers twee oude dubbelsterren, hoewel oudere sterren meestal alleen worden gevonden, in plaats van in paren.

"Ik identificeerde twee nieuwe mogelijke dubbelsterren, binaire bestanden genoemd, "Zei Jao. "Het is zeldzaam voor senioren om metgezellen te hebben. Oudere mensen hebben de neiging om op zichzelf te wonen. Ik heb toen NASA's Hubble-ruimtetelescoop gebruikt om beide sterren in een van de dubbelsterren te detecteren en de afstand ertussen te meten, waarmee we hun massa kunnen meten."

Jao schetste ook twee methoden om deze zeldzame oude sterren te identificeren. Eén methode maakt gebruik van de locaties van sterren op een fundamentele kaart van de sterrenastronomie die bekend staat als het Hertzsprung-Russell-diagram (H-R). Dit is een klassieke techniek die de oude sterren onder de reeks dwergsterren zoals de zon op het H-R-diagram plaatst, vandaar de naam "subdwergen."

De auteurs hebben vervolgens zorgvuldig gekeken naar één specifiek kenmerk van bekende subdwergsterren:hoe snel ze door de lucht bewegen.

"Elke ster beweegt langs de hemel, "Zei Jao. "Ze blijven niet stil. Ze bewegen in drie dimensies, met een paar sterren die direct naar ons toe of van ons af bewegen, maar de meeste bewegen tangentieel door de lucht. In mijn onderzoek, Ik heb ontdekt dat als een ster een tangentiële snelheid heeft die sneller is dan 200 kilometer per seconde, het moet oud zijn. Dus, op basis van hun bewegingen in onze melkweg, Ik kan beoordelen of een ster een oude subdwerg is of niet. In het algemeen, hoe ouder een ster is, hoe sneller het beweegt."

Ze pasten de tangentiële snelheidsgrens toe en vergeleken sterren in het subdwerggebied van het H-R-diagram met andere bestaande sterrendatabases om nog eens 29 voorheen ongeïdentificeerde oude sterkandidaten te identificeren.

in 2018, resultaten van de Gaia-missie van het Europees Ruimteagentschap, die nauwkeurige posities en afstanden meet voor miljoenen sterren in de Melkweg, zal het vinden van oudere sterren voor astronomen veel gemakkelijker maken. Het bepalen van de afstand van sterren is nu erg arbeidsintensief en vereist veel telescooptijd en geduld. Omdat de Gaia-missie een veel grotere steekproefomvang zal opleveren, Jao zegt dat het beperkte aantal subdwergen zal groeien, en de zeldzaamste van deze zeldzame sterren - binaire subdwergen - zal worden onthuld.

Het vinden van oude sterren kan ook leiden tot de ontdekking van nieuwe planeten, zei Jao.

"Misschien kunnen we enkele oude beschavingen rond deze oude sterren vinden, "Zei Jao. "Misschien hebben deze sterren planeten om zich heen waarvan we niets weten."