Gaia ser mærkelige stjerner i den mest detaljerede Mælkevejsundersøgelse til dato

Gaia er ESA's mission om at skabe det mest nøjagtige og komplette multidimensionelle kort over Mælkevejen. Dette giver astronomer mulighed for at rekonstruere vores hjemmegalakses struktur og tidligere udvikling over milliarder af år og bedre forstå stjernernes livscyklus og vores plads i universet.

Gaias dataudgivelse 3 indeholder nye og forbedrede detaljer for næsten to milliarder stjerner i vores galakse. Kataloget indeholder ny information, herunder kemiske sammensætninger, stjernernes temperaturer, farver, masser, aldre og den hastighed, hvormed stjerner bevæger sig mod eller væk fra os (radial hastighed). Meget af denne information blev afsløret af de nyligt frigivne spektroskopidata, en teknik, hvor stjernelyset opdeles i dets konstituerende farver (som en regnbue). Dataene inkluderer også specielle undergrupper af stjerner, som dem, der ændrer lysstyrken over tid.

Også nyt i dette datasæt er det hidtil største katalog over binære stjerner, tusindvis af solsystemobjekter såsom asteroider og planeters måner og millioner af galakser og kvasarer uden for Mælkevejen.

Stjerneskælv

En af de mest overraskende opdagelser, der kommer ud af de nye data, er, at Gaia er i stand til at detektere stjerneskælv – bittesmå bevægelser på overfladen af ​​en stjerne – som ændrer stjernernes former, noget observatoriet ikke oprindeligt blev bygget til.

Tidligere har Gaia allerede fundet radiale svingninger, der får stjerner til at svulme og skrumpe med jævne mellemrum, mens de bevarer deres sfæriske form. Men Gaia har nu også opdaget andre vibrationer, der mere ligner storstilede tsunamier. Disse ikke-radiale svingninger ændrer den globale form af en stjerne og er derfor sværere at opdage.

Gaia fandt stærke ikke-radiale stjerneskælv i tusindvis af stjerner. Gaia afslørede også sådanne vibrationer i stjerner, som sjældent er set før. Disse stjerner burde ikke have nogen jordskælv ifølge den nuværende teori, mens Gaia opdagede dem på deres overflade.

"Starquakes lærer os meget om stjerner, især deres interne virke. Gaia åbner en guldgrube for 'asteroseismologi' af massive stjerner," siger Conny Aerts fra KU Leuven i Belgien, som er medlem af Gaia-samarbejdet.

Stjerners DNA

Hvad stjerner er lavet af kan fortælle os om deres fødested og deres rejse bagefter, og derfor om Mælkevejens historie. Med dagens dataudgivelse afslører Gaia det største kemiske kort over galaksen koblet til 3D-bevægelser, fra vores solområde til mindre galakser omkring vores.

Nogle stjerner indeholder flere "tungmetaller" end andre. Under Big Bang blev der kun dannet lette grundstoffer (brint og helium). Alle andre tungere grundstoffer - kaldet metaller af astronomer - er bygget inde i stjerner. Når stjerner dør, frigiver de disse metaller til gassen og støvet mellem stjernerne kaldet det interstellare medium, hvoraf nye stjerner dannes. Aktiv stjernedannelse og død vil føre til et miljø, der er rigere på metaller. Derfor er en stjernes kemiske sammensætning lidt ligesom dens DNA, hvilket giver os afgørende information om dens oprindelse.

Med Gaia ser vi, at nogle stjerner i vores galakse er lavet af urmateriale, mens andre som vores sol er lavet af stof beriget af tidligere generationer af stjerner. Stjerner, der er tættere på midten og planet af vores galakse, er rigere på metaller end stjerner på større afstande. Gaia identificerede også stjerner, der oprindeligt kom fra andre galakser end vores egen, baseret på deres kemiske sammensætning.

"Vores galakse er en smuk smeltedigel af stjerner," siger Alejandra Recio-Blanco fra Observatoire de la Côte d'Azur i Frankrig, som er medlem af Gaia-samarbejdet.

"Denne mangfoldighed er ekstremt vigtig, fordi den fortæller os historien om vores galakse dannelse. Den afslører migrationsprocesserne i vores galakse og tilvækst fra eksterne galakser. Den viser også tydeligt, at vores sol og vi alle tilhører en konstant foranderlig system, dannet takket være samlingen af ​​stjerner og gas af forskellig oprindelse."

Binære stjerner, asteroider, kvasarer og mere

Andre artikler, der udgives i dag, afspejler bredden og dybden af ​​Gaias opdagelsespotentiale. Et nyt binært stjernekatalog præsenterer massen og udviklingen af ​​mere end 800 tusinde binære systemer, mens en ny asteroideundersøgelse omfattende 156 tusinde klippelegemer graver dybere ned i vores solsystems oprindelse. Gaia afslører også information om 10 millioner variable stjerner, mystiske makromolekyler mellem stjerner, såvel som kvasarer og galakser uden for vores eget kosmiske kvarter.

"I modsætning til andre missioner, der retter sig mod specifikke objekter, er Gaia en undersøgelsesmission. Det betyder, at mens Gaia undersøger hele himlen med milliarder af stjerner flere gange, er Gaia forpligtet til at gøre opdagelser, som andre mere dedikerede missioner ville gå glip af. Dette er en af ​​dens styrker , og vi kan ikke vente på, at astronomisamfundet dykker ned i vores nye data for at finde ud af endnu mere om vores galakse og dens omgivelser, end vi kunne have forestillet os," siger Timo Prusti, projektforsker for Gaia hos ESA.

Gaia er ESA's mission om at skabe det mest nøjagtige og komplette multidimensionelle kort over Mælkevejen. Dette giver astronomer mulighed for at rekonstruere vores hjemmegalakses struktur og tidligere udvikling over milliarder af år og bedre forstå stjernernes livscyklus og vores plads i universet. + Udforsk yderligere

Video:Gaia, den milliardstjernede landmåler