W ramach australijskiego projektu GALAH naukowcy zamierzają zebrać informacje o składzie chemicznym ponad 600 000 gwiazd.
W jaki dokładnie sposób gwiazdy spalają i przetwarzają lit? Czy drastyczna zmiana kształtu Drogi Mlecznej w przeszłości była spowodowana nagłym przybyciem nowych milionów gwiazd, które podróżują „na gapę”?
To tylko niektóre z astronomicznych pytań, na które być może naukowcom uda się wkrótce odpowiedzieć za sprawą niedawnej publikacji katalogu GALAH DR3 – największego zestawu danych chemicznych o gwiazdach, jaki kiedykolwiek zebrano.
Dane te obejmują ponad 500 GB informacji zebranych z ponad 30 milionów pojedynczych pomiarów. Zostały one skatalogowane i zebrane przez astronomów, w tym Svena Budera, Sarah Martell i Sanjiba Sharma z zespołu ARC Center of Excellence in All Sky Astrophysics in 3 Dimensions (ASTRO 3D), przy użyciu teleskopu Anglo Australian Telescope (AAT) położonego w Australijskim Obserwatorium Astronomicznym w Siding Spring na wiejskich terenach Nowej Południowej Walii.
Publikacja ta jest trzecią częścią projektu Galactic Archaeology with HERMES (GALAH), który ma na celu lepsze zbadanie procesów powstawania gwiazd oraz wzbogacania chemicznego materii, migracji i połączeń w obrębie Drogi Mlecznej. Naukowcy próbują to osiągnąć z pomocą instrumentu HERMES – spektrografu wieloelementowego o wysokiej sprawności i rozdzielczości, podłączonego do AAT.
Nowe dane obejmują 600 000 gwiazd i znacząco przybliżają projekt do osiągnięcia jego podstawowego celu, którym jest zbadanie miliona gwiazd.
Zebrane przez nas informacje chemiczne są czymś na kształt gwiezdnego DNA. Możemy ich użyć do określenia, skąd pochodzi każda jedna gwiazda z osobna. Możemy również określić ich wiek i ruchy w przestrzeni, a dzięki nim lepiej zrozumieć ewolucję Drogi Mlecznej – mówi Sven Buder z ASTRO 3D.
Przykładowo – choć intensywnie badamy głównie nasze słoneczne sąsiedztwo, znaleźliśmy już ponad 20 000 gwiazd, które nie mają tego samego składu chemicznego lub nie mają takiego samego wieku jak Słońce i jego gwiazdowi sąsiedzi.
Wiemy, że mniej więcej osiem miliardów lat temu kształt Drogi Mlecznej zmienił się drastycznie po jej zderzeniu się z inną, mniejszą galaktyką, zawierającą miliony gwiazd. Użyliśmy teraz tego gwiezdnego DNA do zidentyfikowania niektórych „obcych gwiazd”, czyli głównych podejrzanych o tę kosmiczną napaść. Ci pasażerowie na gapę są tak chemicznie różni od typowych gwiazd Drogi Mlecznej, że po prostu muszą pochodzić z innego miejsca – wyjaśnia dr Buder.
Jeszcze inna zagadka, która prawdopodobnie wkrótce zostanie rozwiązana dzięki nowym odkryciom, to kosmologiczna łamigłówka litowa. Lit był jednym z pierwiastków powstałych podczas Wielkiego Wybuchu. Jest również niszczony przez niektóre typy gwiazd – podczas ich ewolucji. Jednak dotychczas próby modelowania komputerowego mające na celu oszacowanie jego obfitości w gwiazdach zawsze kończyły się niepowodzeniem – obliczana przez model i komputery suma litu nie pasowała do obserwacji empirycznych. Wiele wskazuje teraz na to, że katalog GALAH DR3 oferuje rozwiązanie tej tajemnicy.
Wiele najstarszych gwiazd już spaliło znaczną część litu pochodzącą jeszcze z Wielkiego Wybuchu, więc nasze pomiary tego pierwiastka muszą dać wynik niższy niż ilość litu, która została pierwotnie zsyntetyzowana we wczesnym Wszechświecie – wyjaśnia dr Sanjib Sharma, badacz ASTRO 3D z Uniwersytetu w Sydney. Jednocześnie odkryto, że pewien typ gwiazd, tak zwane silnie wyewoluowane olbrzymy, powinien do tej pory spalić prawie cały lit, ale w wielu z nich wciąż jest go znacznie więcej, niż się spodziewano. Dane GALAH pomogą nam odpowiedzieć na wszystkie pytania.
Podobnie jak w przypadku dwóch poprzednich publikacji dane katalogu GALAH są dostępne za darmo dla astronomów na całym świecie.
Szerokie udostępnianie dużych zbiorów danych, takich jak GALAH DR3, jest naprawdę ważne dla badań astronomicznych – podsumowuje Sarah Martell z ASTRO 3D.UNSW Sydney. Od samego początku projektu GALAH skupialiśmy się na budowaniu zbioru danych, który może odpowiedzieć na pytania dotyczące historii Drogi Mlecznej, a także wiele innych. Nie mogę się doczekać zobaczenia, co nasi koledzy z różnych krajów zrobią teraz z tymi danymi.
Poprzednia publikacja danych GALAH, DR2, została przekazana społeczności astronomów w 2018 r.. Zaowocowała szeregiem znaczących odkryć, dotyczących ewolucji Drogi Mlecznej, egzoplanet, ukrytych gromad gwiazd i wielu innych.
Czytaj więcej:
Źródło: Scienceinpublic.com.au
Opracowanie: Elżbieta Kuligowska
Na zdjęciu: Dzień i noc w okolicy Anglo Australian Telescope. Prawą część zdjęcia zrobiono późnym popołudniem, Księżyc jest wysoko w górze. Zdjęcie po lewej stronie wykonano kilka minut przed świtem tej samej nocy. Orion i Plejady świecą nad AAT (ciemna noc 4/5 listopada 2011 r.). Źródło: Siding Spring Observatory, NSW, Australia
