Kortlægning af stjernernes planteskoler i Mælkevejen

Et internationalt hold af astronomer fra Cosmostatistics Initiative (COIN) identificerede næsten 120, 000 nye unge stjerneobjekter (YSO'er) baseret på data fra Infrared Array Camera fra NASA's Spitzer Space Telescope. Det endelige katalog, navngivet SPICY (Spitzer/IRAC Candidate YSO Catalogue), er offentligt tilgængelig for alle, der ønsker at studere de første stadier af stjernernes udvikling.

Stjerner er byggestenene i alle strukturer i vores univers. De er ansvarlige for at producere de mere komplekse kemiske grundstoffer, sprede dem gennem rummet, antænde dannelsen af ​​planeter og i sidste ende, danner det nødvendige miljø for livets udvikling. At forstå de tidligere stadier af stjernernes udvikling er det første skridt mod en bedre forståelse af, hvordan vores egen sol blev dannet og kan give vigtige fingerpeg om, hvilke områder af vores Mælkevej der har potentialet til at være vært for planetsystemer, der ligner vores egen.

Spitzer-rumteleskopet brugte betydelig tid på at scanne store områder af vores galakse i en jagt på YSO'er. Vores galakse er formet som en skive, med både vores sol og stjernedannende områder placeret inde i skiven, hvilket betyder, at de fleste stjernedannende områder kan findes i en tynd strimmel, der kredser om himlen. Under en observationskampagne ved navn GLIMPSE, Spitzer tog billeder i høj opløsning af denne stribe og afslørede titusinder af stjerner. Imidlertid, dette stillede et andet meget vanskeligt spørgsmål:hvordan finder man unge stjerner blandt de titusinder af genstande, der findes i et så stort datasæt?

For at løse dette puslespil, medlemmer af Cosmostatistics Initiative brugte et klassifikationsskema, der bruger fleksibiliteten ved banebrydende maskinlæring og kuraterede YSO-datasæt til at drage fuld fordel af IRAC's rumlige opløsning og følsomhed i det mellem-infrarøde ~3-9 μm-område. Farve/størrelsesfordelinger med flere bølgelængder giver intuition om, hvordan klassifikatoren adskiller YSO'er fra andre røde IRAC-kilder og validerer, at prøven er i overensstemmelse med forventningerne til disk-/konvolutbærende præ-hovedsekvensstjerner.

Beliggende i det indre område af det galaktiske midtplan, de fleste af kandidaterne er i regioner med mid-IR-tåge, forbundet med stjernedannende skyer, men andre optræder fordelt i marken. Ved at bruge afstandsestimater fra ESA Gaia-satellitten, forskerne fandt grupper af YSO-kandidater tilknyttet den lokale arm, Skytten-Carina-armen, og Scutum-Centaurus-armen. Kandidat YSO'er, der er synlige for Zwicky Transient Facility, har en tendens til at udvise højere variabilitetsamplituder end tilfældigt udvalgte feltstjerner af samme størrelsesorden, med mange højamplitudevariable med lyskurvemorfologier, der er karakteristiske for YSO'er.

Ifølge holdet, i betragtning af, at ingen nuværende eller planlagte instrumenter væsentligt vil overstige IRAC's rumlige opløsning, mens de besidder dets brede kortlægningskapaciteter, Spitzer-baserede kataloger som dette vil forblive de vigtigste ressourcer for melleminfrarøde YSO'er i det galaktiske midterplan i den nærmeste fremtid.