science >> Wetenschap >  >> Astronomie

De geboorteplaatsen van sterren in de Melkweg blootleggen

Links:een monster van ongeveer 600 sterren die zich zeer dicht bij de zon bevinden, werd gebruikt (het geschatte volume wordt weergegeven door een pijl). Rechts:met behulp van nauwkeurige metingen van de sterrenleeftijd en het ijzergehalte, de sterrengeboorteplaatsen konden worden teruggevonden. Oudere sterren kwamen bij voorkeur uit de binnenste delen van de schijf (lichter gekleurde stippen), terwijl jongere (donkerder gekleurde stippen) dichter bij hun huidige afstand van het Galactische centrum werden geboren. De achtergrondafbeelding toont een simulatie van een sterrenstelsel vergelijkbaar met de Melkweg voor perspectief. Krediet:I. Minchev (AIP)

Een internationaal team van wetenschappers onder leiding van Ivan Minchev van het Leibniz Institute for Astrophysics Potsdam (AIP) heeft een manier gevonden om de geboorteplaatsen van sterren in onze Melkweg terug te vinden. Dit is een van de belangrijkste doelen op het gebied van galactische archeologie, wiens doel het is om de vormingsgeschiedenis van de Melkweg te reconstrueren.

Het is al lang bekend dat sterren in galactische schijven wegdwalen van hun geboorteplaats vanwege een fenomeen dat bekend staat als 'radiale migratie'. Deze beweging over de Melkweg vormt een ernstige belemmering voor gevolgtrekkingen van de geschiedenis van de vorming van de Melkweg. Radiale migratie wordt beïnvloed door een aantal parameters:bijvoorbeeld de grootte en snelheid van de Galactische balk, het aantal en de vorm van spiraalarmen in de Galactische schijf, en de frequentie van kleinere sterrenstelsels die in de afgelopen 10 miljard jaar in botsing zijn gekomen met de Melkweg en hun respectievelijke massa's.

Om deze obstakels te omzeilen, de wetenschappers bedachten een manier om de galactische migratiegeschiedenis te herstellen door de leeftijden en chemische samenstelling van sterren te gebruiken als 'archeologische artefacten'. Ze gebruikten het welbekende feit dat stervorming in de Galactische schijf geleidelijk naar buiten vordert, als gevolg van het feit dat sterren die op een bepaalde positie op een bepaald tijdstip zijn geboren, een duidelijk patroon van chemische overvloed hebben. Daarom, als de leeftijd en de chemische samenstelling (het ijzergehalte, bijvoorbeeld) van een ster kan heel precies worden gemeten, het wordt mogelijk om zijn geboortepositie in de Galactische schijf direct af te leiden zonder aanvullende modelleringsaannames.

Het team gebruikte een monster van ongeveer 600 sterren uit de buurt van de zon, waargenomen met de hogeresolutiespectrograaf HARPS, gemonteerd op de 3,6 m telescoop van ESO's La Silla Observatorium in Chili. Dankzij de zeer nauwkeurige metingen van de leeftijd en het ijzergehalte, er werd ontdekt dat deze sterren overal op de Galactische schijf zijn geboren, met oudere die meer uit de centrale delen komen.

Onderzoekers kunnen deze methode nu gebruiken voor het berekenen van geboorteplaatsen, zelfs voor sterren die niet in de oorspronkelijke steekproef voorkomen. Bijvoorbeeld, gezien de leeftijd van onze zon van 4,6 miljard jaar en zijn ijzergehalte, men zou kunnen schatten dat de zon rond 2 uur werd geboren, 000 lichtjaar dichter bij het galactische centrum dan het zich momenteel bevindt.

Minchev merkt op:"Eenmaal in het bezit van geboortestralen, een schat aan onschatbare informatie zou kunnen worden verkregen over het verleden van de Melkweg, zelfs van dit kleine aantal sterren met nauwkeurig genoeg metingen die op dit moment voor ons beschikbaar zijn." Co-auteur Friedrich Anders voegt toe:"In de nabije toekomst zullen door deze methode toe te passen op de extreem hoogwaardige gegevens van de Gaia-missie en op grond gebaseerde spectroscopische onderzoeken zullen veel nauwkeurigere metingen van de migratiegeschiedenis mogelijk zijn en, dus, het verleden van de Melkweg."