Ca multe alte galaxii spirale din Univers, Galaxia Calea Lactee este formată din două structuri asemănătoare discului - discul subțire și discul gros. Discul gros, care învelește discul subțire, conține aproximativ 20% din stelele Căii Lactee și este considerat a fi cel mai vechi din pereche, bazat pe compoziția stelelor sale (care au o mai mare metalizare) și natura sa mai pufoasă.
Cu toate acestea, într-un studiu recent, o echipă formată din 38 de oameni de știință conduși de cercetători de la Centrul de excelență ARC din Australia pentru Astrofizica All Sky în trei dimensiuni (ASTRO-3D) a folosit date de la pensionari acum Kepler misiunea de a măsura încasările de stele pe discul Căii Lactee. În acest sens, au revizuit estimările oficiale cu privire la vârsta discului gros de pe Calea Lactee, care concluzionează că are o vechime de aproximativ 10 miliarde de ani.
Studiul care descrie concluziile lor - intitulat „Sondajul K2-HERMES: vârsta și metalicitatea discului gros” - a apărut recent în Avize lunare ale Royal Astronomical Society. Echipa de cercetare a fost condusă de Dr. Sanjib Sharma, de la Institutul de Astronomie din Sydney și Centrul de excelență ARC pentru Astrofizica All Sky în trei dimensiuni (ASTRO-3D) și a inclus membri din mai multe universități și institute de cercetare.
Pentru a determina vârsta discului gros, Dr. Sharma și echipa sa au folosit o metodă cunoscută sub numele de asteroseismologie. Aceasta constă în măsurarea oscilațiilor unei stele cauzate de cutremure, în cazul în care crustele stelelor suferă schimbări bruște similare cu cutremurele. Acest proces permite cercetătorilor să efectueze „arheologia galactică”, unde sunt capabili să privească în timp în formarea Căii Lactee (acum peste 13 miliarde de ani).
După cum a explicat Dennis Stello - profesor asociat la Universitatea din New South Wales și coautor în cadrul studiului - acest lucru le-a permis să determine structurile interne ale unei stele:
„Cutremurele generează unde sonore în interiorul stelelor care le fac să sune sau să vibreze. Frecvențele produse ne spun lucruri despre proprietățile interne ale stelelor, inclusiv vârsta lor. Este asemănător cu identificarea unei vioară ca Stradivarius ascultând sunetul pe care îl face. "
Este important de menționat că astronomii nu sunt capabili să detecteze „sunetele” reale generate de stele. În schimb, mișcările în interiorul unei stele sunt măsurate pe baza schimbărilor în luminozitatea unei stele. Anterior, astronomii au observat că observațiile efectuate de către Kepler misiunea nu a fost în concordanță cu modelele structurii Calea Lactee - care a prezis că discul gros va avea mai multe stele cu masă scăzută.
Până acum, nu era clar dacă această discrepanță se datora inexactității modelelor galactice sau se datora unei probleme în criteriile de selecție a stelelor. Utilizarea de date noi din K2 misiune, Sharma și colegii săi au descoperit că a fost prima. Practic, modelele galactice anterioare au presupus că discul gros a fost populat de stele cu masă scăzută, cu o metalicitate scăzută.
Cu toate acestea, folosind K2 Datele misiunii pentru efectuarea unei analize spectroscopice proaspete, Dr. Sharma și echipa sa au stabilit că compoziția chimică încorporată în modelele existente era incorectă, ceea ce duce la estimări inexacte ale vârstei lor. Luând în considerare acest lucru, Dr. Sharma și echipa sa au fost capabili să aducă date asteroseismice în aliniere cu ceea ce au prezis modelele galactice. După cum a explicat Dr. Sharma:
„Această constatare clarifică un mister… Datele anterioare despre distribuția de vârstă a stelelor pe disc nu erau de acord cu modelele construite pentru a descrie, dar nimeni nu știa unde se află eroarea - în datele sau modelele. Acum suntem destul de siguri că am găsit-o. ”
De la lansarea sa în 2009, datele colectate de către Kepler misiunea a sugerat că în discul gros erau multe stele mai tinere decât modelele prezise. Deși nu a fost conceput în primul rând pentru a efectua astroarheologia, capacitatea sa de a măsura schimbările în luminozitatea unei stele (în mod evident datorită tranzitelor planetare) este potrivită pentru măsurarea cazurilor de stele.
„Stelele sunt doar instrumente sferice pline cu gaz, dar vibrațiile lor sunt minuscule, așa că trebuie să privim foarte atent”, a spus Sharma. „Măsurările deosebite ale luminozității făcute de Kepler erau ideale pentru asta. Telescopul era atât de sensibil încât ar fi fost capabil să detecteze întunecarea unui far de mașină, în timp ce o purică trecea prin ea. "
Aceste descoperiri arată că, chiar și după ce două roți de reacție au eșuat în 2013, Kepler a fost în continuare în măsură să efectueze observații valoroase ca parte a sa K2 campanie. Rezultatele acestui studiu sunt, de asemenea, un indiciu puternic al puterii analitice a asteroseismologiei și a capacității sale de a estima vârstele stelelor. Sunt așteptate mai multe dezvăluiri, deoarece oamenii de știință continuă să dea peste datele obținute de misiune înainte de a înceta operațiunile în noiembrie 2018.
Analiza acestor date va fi combinată cu noi informații culese de satelitul Sondaj de tranzitare a exoplanetelor de la NASA - KeplerSuccesorul spiritual, care a dus în spațiu cu doar șapte luni înainte Kepler retras. Aceste informații vor îmbunătăți și mai mult estimările de vârstă pentru și mai multe stele de pe disc și îi vor ajuta pe astronomi să afle mai multe despre formarea și evoluția Calea Lactee.
