Największa mapa wieku gwiazd w Drodze Mlecznej

mapawiekugwiazd

Dumni rodzice często zapisują sobie wzrost swojego dziecka, jednak astronomowie z programu Sloan Digital Sky Survey (SDSS) wzięli na siebie większe wyzwanie: stworzenie wykresu wzrostu Drogi Mlecznej.

W wynikach zaprezentowanych dzisiaj na spotkaniu American Astronomical Society w Kissimmee na Florydzie zespół pod kierownictwem Melissy Ness z Max Planck Institute for Astronomy w Heidelbergu stworzył pierwszy „wykres wzrostu” Drogi Mlecznej. Stworzony przez nich wykres przedstawiający wiek ponad 70 000 gwiazd na obrzarze ok. połowy naszej galaktyki (do odległości 50 000 lat świetlnych) pomaga nam zrozumieć historię wzrostu naszej galaktyki od narodzin po dzisiaj istniejącą jasną galaktykę spiralną.

„W pobliżu centrum Galaktyki widzimy stare gwiazdy, które powstały gdy galaktyka była młoda i mała. Dalej widzimy znowu młode gwiazdy. Dzięki temu wiemy, że galaktyka rosła od centrum na zewnątrz,” mówi Ness, główna autorka opracowania. „Aby jednak to zobaczyć musieliśmy stworzyć mapę wieku gwiazd na dużym obszarze – i właśnie to zrobiliśmy.”

Naukowcy stworzyli mapy Galaktyki obserwując czerwone olbrzymy, jasne gwiazdy na końcowych etapach życia, które można obserwować w dużej odległości od Słońca zarówno w kierunku centrum galaktyki jak i jej krawędzi. „Jeżeli znamy masę czerwonego olbrzyma, będziemy też znali jego wiek,” mówi Marie Martig, główna autorka podobnego badania i współautorka badań Ness. „Odkrywanie mas czerwonych olbrzymów zawsze było bardzo trudne jednak przeglądy Galaktyki umożliwiły stworzenie nowych, rewolucyjnych technik pomiaru.”

Zespół rozpoczął pracę od widm zebranych przez jeden z przeglądów realizowanych w ramach SDSS – Apache Point Observatory Galaxy Evolution Experiment (APOGEE). „APOGEE to idealny przegląd do naszych prac ponieważ może zbierać wysokiej jakości widma 300 gwiazd jednocześnie na dużym obszarze nieba,” mówi Steve Majewski z University of Virginia oraz główny badacz w przeglądzie APOGEE. „Obserwowanie tak wielu gwiazd jednocześnie oznacza, że uzyskanie widm 70 000 czerwonych olbrzymów będzie możliwe przy użyciu jednego teleskopu już za kilka lat.”

Wieku gwiazd nie można określić za pomocą samego widma APOGEE, lecz zespół APOGEE uświadomił sobie, że krzywe jasności z satelity Kepler, którego cele jest poszukiwanie planet wokół gwiazd, mogą stanowić brakujące ogniwo między widmami zebranymi w ramach APOGEE a znajomością wieku gwiazdy. APOGEE obserwował tysiące czerwonych olbrzymów, które znajdowały się w polu widzenia Keplera. Po połączeniu informacji uzyskanych z widm APOGEE i krzywych jasności Keplera naukowcy zastosowali swoje metody do pomiaru wieku ponad 70 000 czerwonych olbrzymów we wszystkich zakątkach galaktyki.

„W galaktyce, którą znamy najlepiej – naszej własnej – wyraźnie możemy odczytać historię formowania się galaktyk we Wszechświecie wypełnionym dużymi ilościami chłodnej ciemnej materii,” mówi Ness. „Dzięki temu, że widzimy tak wiele pojedynczych gwiazd w Drodze Mlecznej możemy stworzyć wykres ich wzrostu z niespotykaną precyzją. Ta niesamowita potężna mapa to najlepsza mapa wieku naszej Galaktyki.”

Źródło: SDSS