Er wordt gedacht dat onze Melkweg de thuisbasis is van maar liefst 400 miljard sterren, waarvan er één, natuurlijk, onze eigen zon. Maar hoe en wanneer zijn deze sterren ontstaan, en waar kwamen ze vandaan?

Het begrijpen van de stellaire populatie van onze melkweg zou veel kunnen onthullen, niet alleen over ons eigen huis, maar ook over het universum als geheel. Zogenaamde galactische archeologie kan onthullen hoe sterrenstelsels vorm krijgen, en enkele van onze eigen interessante complexiteiten uitleggen.

Natuurlijk, gezien onze locatie erin, de Melkweg is ook het beste laboratorium dat we hebben om de fijne kneepjes van de evolutie van sterrenstelsels te bestuderen, Actie, en vorm. En door deze miljarden raadselachtige lichtpunten in onze melkweg te bestuderen, een heel rijk van begrip wordt geopend.

Supernova's

Sterren spelen een cruciale rol in het leven van een melkwegstelsel. Een klein deel beëindigt hun leven als explosies die supernova's worden genoemd, en via deze gebeurtenissen laten ze alle noodzakelijke zwaardere elementen vrij die nodig zijn om dingen als planeten te maken, asteroïden, en zelfs het leven zelf. Dus wat kunnen deze gebeurtenissen ons vertellen over onze melkweg?

Professor Dan Maoz van de Universiteit van Tel Aviv in Israël leidt een project genaamd EMERGE dat vragen als deze probeert te beantwoorden. "Het idee achter EMERGE is om te proberen zoveel mogelijk observatiegegevens te verkrijgen die relevant zijn voor deze vraag, " hij zei, 'wat betekent waar, hoe, en toen de verschillende elementen in het universum werden geproduceerd, en hoe ze werden verspreid in de sterren in onze melkweg."

sterren, zoals onze zon, een fossielachtig record bevatten van alle vorige generaties sterren die als supernova's explodeerden, waardoor we bijna terug in de tijd kunnen kijken door huidige sterren te bestuderen. "En dat is het idee, om te zien hoe uit deze fundamentele verrijkingsprocessen door supernovae, het huidige beeld van onze melkweg ontstond, " zei prof. Maoz.

Om toegang te krijgen tot dit fossielachtige record, het project maakt gebruik van de Gaia-telescoop van de European Space Agency (ESA). Gelanceerd in 2013 en gepositioneerd op 1,5 miljoen kilometer van de aarde, dit geavanceerde ruimteobservatorium is op een tien jaar durende missie om meer dan twee miljard sterren in onze melkweg te onderzoeken, het meest uitgebreide galactische onderzoek in de geschiedenis.

Met de gegevens van Gaia kan prof. Maoz iets onderzoeken dat de initiële massafunctie (IMF) van sterren wordt genoemd, het relatieve aantal kleine en grote sterren gevormd in een bepaalde populatie. Door de afstand en helderheid van zulke sterren te kennen, hun IMF kan worden onderzocht - en daarmee hun geschiedenis kan worden samengevoegd.

Er zijn al enkele interessante bevindingen gedaan. Bijvoorbeeld, door hun IMF te meten, Prof. Maoz en collega's konden bevestigen dat een groep van enkele miljarden sterren in onze melkweg die bekend staat als "Gaia Sausage" niet afkomstig is uit onze melkweg, en in feite samengevoegd met onze Melkweg.

"Tot onze verbazing we ontdekten dat ze een aanvankelijke massafunctie hebben die heel anders is dan de normale sterren van onze melkweg, " zei Prof. Maoz. Hun IMF, als een genetische handtekening, bevestigde eerdere aanwijzingen dat 'deze populatie van sterren 10 miljard jaar geleden door de Melkweg werd opgeslokt'.

Galactische archeologie

Weten waar en hoe sterren zijn gevormd, kan ons veel vertellen over onze melkweg. Maar een ander belangrijk onderdeel van het begrijpen van de Melkweg is om uit te zoeken hoe oud de verschillende sterren zijn, wat ons op zijn beurt in staat stelt de geschiedenis van onze melkweg te bestuderen - een benadering die bekend staat als galactische archeologie.

Het Asterochronometrie-project, geleid door Dr. Andrea Miglio van de Universiteit van Birmingham in het VK, wil hier dieper op ingaan om te begrijpen hoe spiraalstelsels zoals onze eigen vorm en evolutie. Het zal dit doen door de leeftijd van tienduizenden sterren in de Melkweg te meten, maar om dat te bereiken was wat nieuw denken nodig.

Het project maakt gebruik van een unieke methode voor het dateren van sterren, bekend als asteroseismologie, die afhankelijk is van de puls van de helderheid van elke ster, aangevuld met Gaia's ongekende informatie, om veel sterrentijdperken tegelijk te begrijpen en zo de tijdlijn te reconstrueren van gebeurtenissen die onze melkweg vormden.

"Voor Gaia, we hadden informatie over de afstanden voor slechts een paar (bijna) duizenden sterren, "zei Dr. Miglio. "Nu met Gaia, we hebben zeer nauwkeurige informatie over waar de sterren zijn. Als je de afstand hebt, je kunt heel precies (de) helderheid afleiden. Met Gaia, we kunnen het (een paar duizend lichtjaren) van de zon af, zodat je verschillende regio's van de melkweg kunt gaan verkennen."

Om zeer nauwkeurige leeftijden te bereiken, het project vertrouwt ook op gegevens van telescopen die op planeten jagen - zoals NASA's Kepler en ESA's CoRoT - die naar planeten zochten door veranderingen in de helderheid van een ster te meten, en NASA's TESS, die dat vandaag de dag nog steeds doet.

Dergelijke veranderingen in de tijd houden rechtstreeks verband met de leeftijd van een ster. "Deze veranderingen houden verband met geluidsgolven die vastzitten in het binnenste van de sterren, " zei Dr. Miglio. "Door de frequentie van deze oscillatiemodi te meten, je kunt de massa (uitwerken) en dan kun je een heel precieze leeftijd hebben."

Het is te hopen dat het model een precisie van 90% kan bereiken op deze sterrentijdperken, 'wat echt geweldig is, " zegt dr. Miglio, omdat het ons in staat stelt om objecten in de 10 miljard jaar oude geschiedenis van de Melkweg te dateren met een onzekerheid van slechts een miljard jaar. Door sterrentijdperken op deze manier te bestuderen, kan een beeld van de evolutie van onze melkweg worden samengesteld, met behulp van sterren zoals 'boomringen' of 'fossielen, " zegt Dr. Miglio. "Je kunt reconstrueren wanneer een bepaalde gebeurtenis plaatsvond, en hoe de Melkweg echt evolueerde, " hij zei, 'en hoe verschillende regio's van de melkweg werden verrijkt met bepaalde elementen."

Dit doen, samen met projecten als EMERGE, kan ons beginnen te vertellen of onze Melkweg qua structuur en evolutie vergelijkbaar is met andere spiraalstelsels die we kunnen waarnemen. "Als we eenmaal de assemblage van de Melkweg hebben begrepen, we kunnen zien of het uniek is, " zei dr. Miglio.