Afdækning af stjerners fødesteder i Mælkevejen

Et internationalt hold af videnskabsmænd ledet af Ivan Minchev fra Leibniz Institut for Astrofysik Potsdam (AIP) har fundet en måde at genvinde fødesteder for stjerner i vores galakse. Dette er et af de vigtigste mål inden for galaktisk arkæologi, hvis formål er at rekonstruere Mælkevejens dannelseshistorie.

Stjerner i galaktiske skiver har længe været kendt for at vandre væk fra deres fødesteder på grund af et fænomen kendt som "radial migration." Denne bevægelse på tværs af galaksen hæmmer alvorligt slutninger om Mælkevejens dannelseshistorie. Radial migration påvirkes af en række parametre:f.eks. størrelsen og hastigheden af ​​den galaktiske bar, antallet og formen af ​​spiralarme i den galaktiske skive, og hyppigheden af ​​mindre galakser, der kolliderer med Mælkevejen i løbet af de sidste 10 milliarder år og deres respektive masser.

For at omgå disse forhindringer, forskerne udtænkte en måde at genvinde den galaktiske migrationshistorie ved at bruge stjernernes alder og kemiske sammensætning som "arkæologiske artefakter." De brugte det veletablerede faktum, at stjernedannelsen i den galaktiske skive skrider gradvist udad, efter at stjerner født på en given position på et bestemt tidspunkt har et tydeligt kemisk-overflodsmønster. Derfor, hvis alder og kemisk sammensætning (dets jernindhold, for eksempel) af en stjerne kan måles meget præcist, det bliver muligt direkte at udlede dens fødselsposition i den galaktiske skive uden yderligere modelleringsantagelser.

Holdet brugte en prøve på omkring 600 sol-kvarterstjerner observeret med højopløsningsspektrografen HARPS monteret på 3,6 m-teleskopet på ESO's La Silla-observatorium i Chile. Takket være de meget præcise målinger af alder og jernmængde, det blev fundet, at disse stjerner blev født overalt på den galaktiske skive, med ældre kommer mere fra de centrale dele.

Forskere kan nu bruge denne metode til beregning af fødesteder, selv for stjerner, der ikke er i den oprindelige prøve. For eksempel, i betragtning af vores sols alder på 4,6 milliarder år og dens jernindhold, det kunne anslås, at Solen blev født omkring 2. 000 lysår tættere på det galaktiske centrum, end det er i øjeblikket.

Minchev kommenterer:"En gang i besiddelse af fødselsradier, et væld af uvurderlig information kunne opnås om Mælkevejens fortid, selv fra dette lille antal stjerner med præcise nok mål, der er tilgængelige for os på nuværende tidspunkt." Medforfatter Friedrich Anders tilføjer:"I den nærmeste fremtid, at anvende denne metode på data af ekstrem høj kvalitet fra Gaia-missionen og jordbaserede spektroskopiske undersøgelser vil tillade meget mere nøjagtige målinger af migrationshistorien og, dermed, Mælkevejen fortiden."