Studie van de Melkweg biedt nieuwe inzichten in de samenstelling van ons galactische huis

De analyse suggereert dat het dikste onderdeel van de sterschijf in de kern van ons melkwegstelsel – een voorbeeld van wat astronomen een spiraalstelsel noemen – zich 13 miljard jaar geleden begon te vormen, ongeveer 800 miljoen jaar na de oerknal. De bolvormige halo van sterren rond de schijf werd pas ongeveer twee miljard jaar later gevormd.

“We wisten niet dat de schijf voorafging aan de corona”, zegt Amina Helmy, een astronoom aan de Rijksuniversiteit Groningen in Nederland, die niet betrokken was bij het nieuwe onderzoek. “Als je het voor 2018 aan iemand zou vragen, zouden ze zeggen dat corona ouder is.”

Onderzoek in voorgaande decennia wees uit dat coronasterren ouder waren dan hun schijftegenhangers. Maar de publicatie van gegevens die in 2018 zijn verzameld door de Gaia-telescoop van het European Space Agency, doet aan dat begrip twijfel rijzen.

Dr. Helmy zei dat ze geschokt was door nieuwe ontdekkingen over de Melkweg, die 100.000 lichtjaar omspant en enorme wolken van gas en stof bevat, samen met naar schatting 100 miljard tot 400 miljard sterren en op zijn minst veel planeten. .

Het bepalen van de leeftijd van die sterren, waarvan sommige meer dan 13 miljard jaar oud zijn, is erg moeilijk, voegde ze eraan toe. Maar zonder deze informatie kunnen astronomen niet bepalen wanneer bepaalde gebeurtenissen in de vroege geschiedenis van onze melkweg hebben plaatsgevonden.

Zei Timothy Beers, een astrofysicus aan de Universiteit van Notre Dame die het Nature-artikel schreef bij de nieuwe studie, maar niet betrokken was bij het onderzoek.

Als astronomen de intrinsieke helderheid of lichtkracht van een ster kunnen leren, evenals de temperatuur en chemische samenstelling, kunnen ze de leeftijd schatten op basis van theoretische modellen die laten zien hoe sterren in de loop van de tijd evolueren terwijl ze waterstofbrandstof verbruiken.

Voor de nieuwe studie gebruikten Maoxing Chiang en Hans-Walter Rex, twee astronomen van het Max Planck Instituut voor Astronomie in Duitsland, die methodologie om de exacte leeftijden te bepalen van 247.104 sterren in de binnenste corona en schijf van onze melkweg die op een bepaald evolutionaire fase. .

Hoewel dit een klein deel is van het geschatte aantal sterren in de Melkweg, is het 100 keer meer dan de sterren die eerder werden gebruikt om sterren van dit type te dateren.

zij gebruikten Gaia-telescoop in een baan om de zondie de beweging, positie en afstand van sterren in kaart brengt om hun helderheid te bepalen, en een spectrometertelescoop op de grond in China om de temperatuur van sterren en de samenstelling van de elementen te meten.

Nadat de leeftijd van de sterren was bepaald, keken de auteurs van het onderzoek naar de banen van de sterren om te bepalen of ze zich in de schijf of in de halo bevonden – schijfsterren draaien om het galactische centrum in halfronde banen, terwijl halosterren dat niet doen.

De eerste sterren die zich in de halo vormden, vielen samen met de eerste vorming van de verdikte schijf, maar de nieuwe studie toont aan dat de meeste halosterren van de Melkweg ongeveer 11,2 miljard jaar geleden bij de melkweg kwamen – toen een kleiner melkwegstelsel genaamd Gaia-Enceladus bekend was met ons land gefuseerd zijn. Na deze fusie eindigde de aura-assemblage.

Dr. Helmy zei dat de resultaten “zonder redelijke twijfel aantonen dat er een schijf in onze melkweg aanwezig was op het moment van de fusie”, eraan toevoegend dat het bestaan ​​van een schijf op dat moment al lange tijd onderwerp van discussie is. .

Dr. Chiang zei dat hij hoopt meer sterren uit een groter deel van onze melkweg te kunnen onderzoeken. De nieuwe studie onderzocht alleen sterren uit een klein gebied rond de zon, op ongeveer 25.000 lichtjaar afstand Melkwegcentrum.

Hij vergeleek zijn werk met archeologie: “We hebben geluk, want sterren zijn als fossielen die ons helpen het verleden van de melkweg te bestuderen.”

Schrijven aan Aylin Woodward op [email protected]