science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Een rivier van sterren in de zonnewijk

Nachtelijke hemel gecentreerd op de zuidelijke Galactische pool in een zogenaamde stereografische projectie. In deze speciale projectie de Melkweg buigt zich in een boog om het hele beeld. De sterren in de stroom worden in rood weergegeven en bedekken bijna het hele zuidelijke Galactische halfrond, daarbij vele bekende sterrenbeelden doorkruisend. Achtergrondafbeelding:Gaia DR2 skyma Credit:Astronomy &Astrophysucs

Astronomie en astrofysica publiceert het werk van onderzoekers van de Universiteit van Wenen, die een rivier van sterren hebben gevonden, een sterrenstroom in astronomisch spraakgebruik, die het grootste deel van de zuidelijke hemel bedekt. De stroom is relatief dichtbij en bevat minstens 4000 sterren die samen in de ruimte zijn bewogen sinds ze zijn gevormd, ongeveer 1 miljard jaar geleden. Door de nabijheid van de aarde, deze stream is een perfecte werkbank om de verstoring van clusters te testen, het zwaartekrachtveld van de Melkweg meten, en leer over gelijktijdige extrasolaire planeetpopulaties met aanstaande planeetzoekmissies. Voor hun zoektocht de auteurs gebruikten gegevens van de ESA Gaia-satelliet.

Ons eigen gaststelsel, De melkweg, is de thuisbasis van sterrenhopen van verschillende groottes en leeftijden. We vinden veel babyclusters in moleculaire wolken, minder clusters van middelbare leeftijd en ouderdom in de Galactische schijf, en nog minder massief, oude bolvormige sterrenhopen in de halo. Deze clusters, ongeacht hun afkomst en leeftijd, zijn allemaal onderhevig aan getijdenkrachten langs hun banen in de Melkweg. Voldoende tijd gegeven, de zwaartekracht van de Melkweg trekt ze meedogenloos uit elkaar, hun sterren verspreiden in de verzameling sterren die we kennen als de Melkweg.

"De meeste sterrenhopen in de Galactische schijf verspreiden zich snel na hun geboorte omdat ze niet genoeg sterren bevatten om een ​​diep zwaartekrachtpotentieel goed te creëren, of met andere woorden, ze hebben niet genoeg lijm om ze bij elkaar te houden. Zelfs in de directe zonnebuurt, er zijn, echter, een paar clusters met voldoende stellaire massa om enkele honderden miljoenen jaren gebonden te blijven. Dus, in principe, vergelijkbaar, groot, Stroomachtige overblijfselen van clusters of associaties zouden ook deel moeten uitmaken van de Melkwegschijf", zegt Stefan Meingast, hoofdauteur van het artikel gepubliceerd in Astronomie en astrofysica .

Dankzij de precisie van de Gaia-metingen, de auteurs konden de 3D-beweging van sterren in de ruimte meten. Als je goed kijkt naar de verdeling van nabije sterren die samen bewegen, een bepaalde groep sterren, nog onbekend en onbestudeerd, trokken meteen de aandacht van de onderzoekers. Het was een groep sterren die precies de verwachte kenmerken vertoonde van een sterrenhoop die samen geboren werd maar uit elkaar werd getrokken door het zwaartekrachtsveld van de Melkweg.

"Het identificeren van nabijgelegen schijfstromen is als zoeken naar de spreekwoordelijke naald in een hooiberg. Astronomen hebben gekeken naar, en door, deze nieuwe stroom voor een lange tijd, omdat het het grootste deel van de nachtelijke hemel bedekt, maar besef nu pas dat het er is, en het is enorm, en schrikbarend dicht bij de zon", zegt João Alves, tweede auteur van het artikel. "Dingen dicht bij huis vinden is erg handig, het betekent dat ze niet te zwak of te wazig zijn voor verder gedetailleerd onderzoek, zoals astronomen dromen."

Vanwege gevoeligheidsbeperkingen van de Gaia-waarnemingen, hun selectie bevatte slechts ongeveer 200 bronnen. Een extrapolatie buiten deze limieten suggereert dat de stroom minstens 4000 sterren zou moeten hebben, waardoor de structuur massiever wordt dan de meeste bekende clusters in de directe zonneomgeving. De auteurs bepaalden ook dat de stroom ongeveer een miljard jaar oud was. Als zodanig, het heeft al vier volledige banen rond de Melkweg voltooid, genoeg tijd om de stroomachtige structuur te ontwikkelen als gevolg van zwaartekrachtinteractie met de Melkwegschijf.

"Zodra we deze specifieke groep sterren in meer detail hebben onderzocht, wisten we dat we hadden gevonden wat we zochten:een even oud, stroomachtige structuur, die zich honderden parsecs uitstrekken over een derde van de hele hemel." Zegt Verena Fürnkranz, co-auteur en masterstudent aan de Universiteit van Wenen. "Het was zo opwindend om deel uit te maken van een nieuwe ontdekking", voegt ze eraan toe.

Dit nieuw ontdekte nabije systeem kan worden gebruikt als een waardevolle zwaartekrachtsonde om de massa van de Melkweg te meten. Met vervolgwerkzaamheden, deze stroom kan ons vertellen hoe sterrenstelsels hun sterren krijgen, het zwaartekrachtveld van de Melkweg testen, en, vanwege de nabijheid, uitgegroeid tot een prachtig doelwit voor missies om planeten te vinden. Met behulp van de rijke Gaia-database hopen de auteurs in de toekomst nog meer van dergelijke structuren te ontrafelen.

Gebaseerd op het artikel van Meingast et al. 2019, A&A, 622, L13