science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Sterrenkraamkamers in de Melkweg in kaart brengen

Ruimtelijke spreiding van YSO-kandidatengroepen (rode cirkels) in de Solarbuurt. De zon wordt weergegeven door het gele symbool in het midden, en de segmenten van de Galactische schijf die zijn opgenomen in de SPICY-studie zijn wit, terwijl de anderen grijs zijn. De geschatte posities van de spiraalarmen van de Melkweg zijn in donkerder grijs weergegeven. Krediet:Cosmostatistics-initiatief

Een internationaal team van astronomen van het Cosmostatistics Initiative (COIN) identificeerde bijna 120, 000 nieuwe jonge stellaire objecten (YSO's) op basis van gegevens van de Infrared Array Camera van NASA's Spitzer Space Telescope. De definitieve catalogus, genaamd SPICY (Spitzer/IRAC Kandidaat YSO Catalogus), is openbaar beschikbaar voor iedereen die de eerste stadia van sterontwikkeling wil bestuderen.

Sterren zijn de bouwstenen van alle structuren in ons universum. Ze zijn verantwoordelijk voor de productie van de meer complexe chemische elementen, ze door de ruimte verspreiden, het ontsteken van de vorming van planeten en uiteindelijk, het vormen van de noodzakelijke omgeving voor de ontwikkeling van het leven. Het begrijpen van de eerdere stadia van stellaire evolutie is de eerste stap naar een beter begrip van hoe onze eigen zon werd gevormd en kan belangrijke aanwijzingen opleveren over welke regio's van onze Melkweg het potentieel hebben om planetaire systemen te herbergen die vergelijkbaar zijn met de onze.

De Spitzer Space Telescope besteedde veel tijd aan het scannen van grote delen van onze Melkweg in een jacht op YSO's. Ons sterrenstelsel heeft de vorm van een schijf, met zowel onze zon- als stervormingsgebieden in de schijf, wat betekent dat de meeste stervormingsgebieden te vinden zijn in een dunne strook die de lucht omcirkelt. Tijdens een observatiecampagne genaamd GLIMPSE, Spitzer nam hoge resolutie beelden van deze strook die tientallen miljoenen sterren onthulde. Echter, dit stelde een andere zeer moeilijke vraag:hoe vind je jonge sterren tussen de tientallen miljoenen objecten die aanwezig zijn in zo'n grote dataset?

Infrarood Spitzer-afbeeldingen gecentreerd op verschillende YSO-kandidaten. Neveligheid wordt gevonden rond veel van de objecten. Sommige sterren zijn misschien moeilijk te zien vanwege de hoge contrasten waarmee rekening moet worden gehouden bij het maken van deze kunstmatig gekleurde afbeeldingen. Krediet:Cosmostatistics-initiatief

Om deze puzzel op te lossen, leden van het Cosmostatistics Initiative gebruikten een classificatieschema dat gebruikmaakt van de flexibiliteit van geavanceerde machine learning en samengestelde YSO-datasets om ten volle te profiteren van de ruimtelijke resolutie en gevoeligheid van IRAC in het midden-infrarode bereik van ∼3–9 m. Multi-golflengte kleur-/magnitudeverdelingen bieden inzicht in hoe de classifier YSO's scheidt van andere rode IRAC-bronnen en valideren dat het monster consistent is met de verwachtingen voor schijf-/enveloppe-dragende pre-hoofdreekssterren.

Ruimtelijke verdeling van de SPICY YSO-kandidaten onder de sterrenbeelden van de Melkweg. Krediet:Cosmostatistics-initiatief

Gelegen in het binnenste gebied van het Galactische middenvlak, de meeste kandidaten bevinden zich in regio's met mid-IR neveligheid, geassocieerd met stervormende wolken, maar anderen lijken verspreid in het veld. Met behulp van afstandsschattingen van de ESA Gaia-satelliet, de onderzoekers vonden groepen YSO-kandidaten geassocieerd met de Local Arm, de Boogschutter-Carina-arm, en de Scutum-Centaurus Arm. Kandidaat-YSO's die zichtbaar zijn voor de Zwicky Transient Facility hebben de neiging om hogere variabiliteitsamplitudes te vertonen dan willekeurig geselecteerde veldsterren van dezelfde grootte, met veel variabelen met een hoge amplitude met lichtcurve-morfologieën die kenmerkend zijn voor YSO's.

Volgens de ploeg gezien het feit dat geen van de huidige of geplande instrumenten de ruimtelijke resolutie van het IRAC aanzienlijk zal overschrijden, terwijl het beschikt over zijn uitgebreide kaartmogelijkheden, Op Spitzer gebaseerde catalogi zoals deze zullen in de nabije toekomst de belangrijkste bronnen blijven voor midden-infrarood YSO's in het galactische middenvlak.