Kanske tar vi vår älskade Vintergalaxen för givet. När det gäller mänskligheten har det alltid varit här. Men hur bildades det? Vad är dess historia?
Vår Vintergalax har tre erkända stjärnkomponenter. De är den centrala utbukten, skivan och gloria. Hur dessa tre bildades och hur de utvecklats är framstående, grundläggande frågor inom astronomin. Nu har ett forskarteam använt en viss typ av stjärns unika egendom för att svara på dessa grundläggande frågor.
Stjärntypen i fråga kallas den blå horisontella grenstjärnan (BHB-stjärna), och den producerar olika färger beroende på dess ålder. Det är den enda typen av stjärna som gör det. Forskarna, från University of Notre Dame, använde denna egenskap hos BHB: er för att skapa en detaljerad kronografisk (tids) karta över Vintergatan.
Denna karta har bekräftat vad teorier och modeller har förutspått under en tid: Vintergalaxen bildades genom sammanslagningar och tillträden av små haloer av gas och damm. Dessutom är de äldsta stjärnorna i vår galax i centrum, och yngre stjärnor och galaxer anslöt sig till Vintergatan under miljarder år, dragna in av galaxens växande gravitationskraft.
I teamet som producerade denna studie ingår astrofysiker Daniela Carollo, forskningsassistentprofessor vid Institutionen för fysik vid University of Notre Dame och Timothy Beers, Notre Dame Ordförande för Astrofysik. Forskningsassistentprofessor Vinicius Placco och andra kollegor avrundade teamet.
"Vi har inte tidigare känt så mycket om åldern för den äldsta delen av Vintergatan, som är Halo-systemet," sa Carollo. ”Men nu har vi för första gången definitivt visat att antika stjärnor är i galaxens centrum och de yngre stjärnorna finns på längre avstånd. Detta är en annan information som vi kan använda för att förstå galaxens monteringsprocess och hur galaxer i allmänhet bildas. ”
Sloan Digital Sky Survey (SDSS) spelade en nyckelroll i dessa resultat. Teamet använde data från SDSS för att identifiera över 130 000 BHB: er. Eftersom dessa stjärnor bokstavligen "visar sin ålder", skapade kartläggning av dem i hela Vintergatan en kronografisk karta som tydligt visar de äldsta stjärnorna nära galaxens centrum och de yngsta stjärnorna längre bort.
"Färgerna, när stjärnorna befinner sig i det stadiet av sin utveckling, är direkt relaterade till den tid som stjärnan har levt, så vi kan uppskatta åldern," sade Beers. ”När du väl har en karta kan du bestämma vilka stjärnor som kom in först och åldrarna för de delar av galaxen. Vi kan nu faktiskt visualisera hur vår galax byggdes upp och inspektera stjärna avfall från några av de andra små galaxerna som förstördes av deras interaktion med vår under dess montering. ”
Astronomer drar slutsatsen från olika datadrivna metoder att olika strukturella delar av galaxen har olika åldrar. De har tilldelats åldrar till olika delar av galaxen, som buken. Det är meningsfullt, eftersom allt inte kan vara på samma ålder. Inte i en galax som är så gammal. Men den här kartan gör det ännu tydligare.
Som författarna säger i sin tidning, "Det som saknats, tills bara nyligen, är förmågan att tilldela åldrar till enskilda stjärnpopulationer, så att mjölkvägens fullständiga kemodynamiska historia kan bedömas."
Denna nya karta, med över 130 000 stjärnor som datapunkter, är ett ganska viktigt steg för att förstå mjölkvägens utveckling. Det tar något som baserades mer på modeller och teori, hur ljud de än var, och förstärker det med mer begränsade data.
Uppdatering: Den kronografiska kartan, liksom ett .gif, kan ses här.
