Tre-årig undersøgelse af unge stjerner med NASAs Hubble går ind i nyt kapitel

I det største og et af de mest ambitiøse Hubble-rumteleskopprogrammer, der nogensinde er udført, indsamlede et team af videnskabsmænd og ingeniører information om næsten 500 stjerner over en treårig periode. Denne indsats giver ny indsigt i stjernernes dannelse, udvikling og indflydelse på deres omgivelser.

Denne omfattende undersøgelse, kaldet ULLYSES (Ultraviolet Legacy Library of Young Stars as Essential Standards), blev afsluttet i december 2023 og giver et rigt spektroskopisk datasæt opnået i ultraviolet lys, som astronomer vil udvinde i de kommende årtier. Fordi ultraviolet lys kun kan observeres fra rummet, er Hubble det eneste aktive teleskop, der kan udføre denne forskning.

"Jeg tror på, at ULLYSES-projektet vil være transformativt og påvirke den overordnede astrofysik - fra exoplaneter til virkningerne af massive stjerner på galakseudviklingen til forståelse af de tidligste stadier af det udviklende univers," sagde Julia Roman-Duval, Implementation Team Lead for ULLYSES ved Space Telescope Science Institute (STScI) i Baltimore, Maryland. "Udover programmets specifikke mål kan stjernedata også bruges inden for astrofysik på måder, vi endnu ikke kan forestille os."

ULLYSES-holdet undersøgte 220 stjerner og kombinerede derefter disse observationer med oplysninger fra Hubble-arkivet om yderligere 275 stjerner. Programmet omfattede også data fra nogle af verdens største, mest kraftfulde jordbaserede teleskoper og røntgenrumteleskoper. ULLYSES-datasættet består af stjernespektre, som bærer information om hver stjernes temperatur, kemiske sammensætning og rotation.

En type stjerne studeret under ULLYSES er en supervarm, massiv, blå stjerne. De er en million gange lysere end solen og lyser voldsomt i ultraviolet lys, der nemt kan opdages af Hubble. Deres spektre omfatter nøglediagnostik af hastigheden af ​​deres kraftige vinde. Vindene driver galakseudviklingen og frøer galakser med de elementer, der er nødvendige for liv. Disse elementer koges op inde i stjernernes kernefusionsovne og sprøjtes derefter ind i rummet, mens en stjerne dør.

ULLYSES målrettede blå stjerner i nærliggende galakser, der mangler grundstoffer, der er tungere end helium og brint. Denne type galakse var almindelig i det meget tidlige univers. "ULLYSES-observationer er et springbræt til at forstå de første stjerner og deres vinde i universet, og hvordan de påvirker udviklingen af ​​deres unge værtsgalakse," sagde Roman-Duval.

Den anden stjernekategori i ULLYSES-programmet er unge stjerner, der er mindre massive end vores sol. Selvom de er køligere og rødere end vores sol, udløser de i deres formative år en strøm af højenergistråling, inklusive eksplosioner af ultraviolet lys og røntgenstråler. Fordi de stadig vokser, samler de materiale fra deres omgivelser og danner skiver af støv og gas.

Hubble-spektrene inkluderer nøglediagnostik af den proces, hvorved de opnår deres masse, herunder hvor meget energi denne proces frigiver til den omgivende planetdannende skive og det nærliggende miljø. Det blærende ultraviolette lys fra unge stjerner påvirker udviklingen af ​​disse skiver, når de danner planeter, såvel som chancerne for beboelighed for nyfødte planeter. Målstjernerne er placeret i nærliggende stjernedannende områder i vores Mælkevejsgalakse.

ULLYSES-konceptet blev designet af en komité af eksperter med det mål at bruge Hubble til at levere et arvesæt af stjerneobservationer. "ULLYSES blev oprindeligt tænkt som et observationsprogram, der udnyttede Hubbles følsomme spektrografer. Programmet blev dog enormt forbedret af fællesskabsledede koordinerede og hjælpeobservationer med andre jord- og rumbaserede observatorier," sagde Roman-Duval.

"Sådan bred dækning giver astronomer mulighed for at undersøge stjerners liv i hidtil usete detaljer og male et mere omfattende billede af disse stjerners egenskaber og hvordan de påvirker deres miljø."

Til det formål var STScI vært for en ULLYSES-workshop den 11.-14. marts for at fejre begyndelsen på en ny æra med forskning i unge stjerner. Målet var at give medlemmer af det astronomiske samfund mulighed for at samarbejde om dataene, så de kunne få momentum i de igangværende analyser eller kickstarte nye idéer til analyse. Workshoppen var et vigtigt skridt i at udnytte dette gamle spektralbibliotek til dets fulde potentiale og opfylde løftet om ULLYSES.

Leveret af ESA/Hubble Information Center