Een door Australië geleide groep astronomen die samenwerkt met Europese medewerkers heeft het "DNA" onthuld van meer dan 340, 000 sterren in de Melkweg, die hen zou moeten helpen de broers en zussen van de zon te vinden, nu verspreid over de hemel.

Dit is een belangrijke aankondiging van een ambitieus onderzoek naar galactische archeologie, genaamd GALA, werd eind 2013 gelanceerd als onderdeel van een zoektocht naar de formulering en evolutie van sterrenstelsels. Wanneer voltooid, GALAH gaat meer dan een miljoen sterren onderzoeken.

Het GALAH-onderzoek maakte gebruik van de HERMES-spectrograaf van de 3,9-meter Anglo-Australische telescoop van de Australian Astronomical Observatory (AAO) nabij Coonabarabran, NSW, om spectra te verzamelen voor de 340, 000 sterren.

De GALAH-enquête maakt vandaag zijn eerste grote openbare gegevenspublicatie.

Het verzamelde 'DNA' traceert de voorouders van sterren, astronomen laten zien hoe het heelal veranderde van alleen waterstof en helium - net na de oerknal - tot vandaag de dag gevuld is met alle elementen die we hier op aarde hebben die nodig zijn voor leven.

"Geen ander onderzoek heeft zoveel elementen kunnen meten voor zoveel sterren als GALAH, " zei Dr Gayandhi De Silva, van de Universiteit van Sydney en AAO, de HERMES-instrumentwetenschapper die toezicht hield op de groepen die aan de grote gegevensrelease van vandaag werkten.

"Deze gegevens zullen ontdekkingen mogelijk maken zoals de oorspronkelijke sterrenhopen van de Melkweg, inclusief het geboortecluster van de zon en zonne-broers en zussen - er is geen andere dataset zoals deze ooit ergens anders ter wereld verzameld, ' zei dokter De Silva.

Dr. Sarah Martell van de UNSW Sydney, die GALAH-enquêtes leidt, legde uit dat de zon, zoals alle sterren, werd geboren in een groep of cluster van duizenden sterren.

"Elke ster in dat cluster zal dezelfde chemische samenstelling hebben, of DNA - deze clusters worden snel uit elkaar getrokken door ons Melkwegstelsel en zijn nu verspreid over de lucht, ' zei dokter Martell.

"Het doel van het GALAH-team is om DNA-matches te maken tussen sterren om hun lang verloren gegane zussen en broers te vinden."

Voor elke ster, dit DNA is de hoeveelheid die ze bevatten van elk van bijna twee dozijn chemische elementen zoals zuurstof, aluminium, en ijzer.

Helaas, astronomen kunnen het DNA van een ster niet met een mondstaafje verzamelen, maar gebruiken in plaats daarvan het sterrenlicht, met een techniek die spectroscopie wordt genoemd.

Het licht van de ster wordt opgevangen door de telescoop en vervolgens door een instrument gestuurd dat een spectrograaf wordt genoemd. die het licht splitst in gedetailleerde regenbogen, of spectra.

Universitair hoofddocent Daniel Zucker, van Macquarie University en de AAO, genoemde astronomen maten de locaties en afmetingen van donkere lijnen in de spectra om de hoeveelheid van elk element in een ster te berekenen.

"Elk chemisch element laat een uniek patroon van donkere banden achter op specifieke golflengten in deze spectra, zoals vingerafdrukken, " hij zei.

Dr. Jeffrey Simpson van de AAO zei dat het ongeveer een uur duurt om genoeg lichtfotonen voor elke ster te verzamelen. maar "Gelukkig, we kunnen 360 sterren tegelijkertijd observeren met behulp van glasvezel, " hij voegde toe.

Het GALAH-team heeft sinds 2014 meer dan 280 nachten bij de telescoop doorgebracht om alle gegevens te verzamelen.

Het GALAH-onderzoek is het geesteskind van professor Joss Bland-Hawthorn van de Universiteit van Sydney en het ARC Centre of Excellence for All Sky Astrophysics in 3 Dimensions (ASTRO 3D) en professor Ken Freeman van de Australian National University (ANU). Het werd meer dan tien jaar geleden bedacht als een manier om de geschiedenis van ons Melkwegstelsel te ontrafelen; het HERMES-instrument is speciaal voor het GALAH-onderzoek door de AAO ontworpen en gebouwd.

Het meten van de overvloed van elke chemische stof in zoveel sterren is een enorme uitdaging. Om dit te doen, GALAH heeft geavanceerde analysetechnieken ontwikkeld.

Promovendus Sven Buder van het Max Planck Instituut voor Sterrenkunde, Duitsland, die hoofdauteur is van het wetenschappelijke artikel dat de GALAH-gegevensvrijgave beschrijft, maakt deel uit van de analyse-inspanning van het project, werken met promovendus Ly Duong en professor Martin Asplund van ANU en ASTRO 3D.

Buder zei:"We trainen [onze computercode] The Cannon om patronen te herkennen in de spectra van een subset van sterren die we zeer zorgvuldig hebben geanalyseerd, and then use The Cannon's machine learning algorithms to determine the amount of each element for all of the 340, 000 stars." Ms. Duong noted that "The Cannon is named for Annie Jump Cannon, a pioneering American astronomer who classified the spectra of around 340, 000 stars by eye over several decades a century ago - our code analyses that many stars in far greater detail in less than a day."

The GALAH survey's data release is timed to coincide with the huge release of data on 25 April from the European Gaia satellite, which has mapped more than 1.6 billion stars in the Milky Way - making it by far the biggest and most accurate atlas of the night sky to date.

In combination with velocities from GALAH, Gaia data will give not just the positions and distances of the stars, but also their motions within the Galaxy.

Professor Tomaz Zwitter (University of Ljubljana, Slovenia) said today's results from the GALAH survey would be crucial to interpreting the results from Gaia:"The accuracy of the velocities that we are achieving with GALAH is unprecedented for such a large survey."

Dr Sanjib Sharma from the University of Sydney concluded:"For the first time we'll be able to get a detailed understanding of the history of the Galaxy."