_ Descoperirea stelelor antice pe discul stelar subțire al Căii Lactee

O descoperire surprinzătoare despre evoluția galaxiei noastre folosind datele din misiunea Gaia a găsit un număr mare de stele antice pe orbite similare cu cea a soarelui nostru. Ei au format discul subțire al Căii Lactee la mai puțin de 1 miliard de ani după Big Bang, cu câteva miliarde de ani mai devreme decât se credea anterior.

Galaxia Calea Lactee are un halou mare, o umflătură centrală și o bară, un disc gros. și un disc subțire. Majoritatea stelelor sunt situate în așa-numitul disc subțire al Căii Lactee și urmează o rotație organizată în jurul centrului galactic. Stelele de vârstă mijlocie, cum ar fi soarele nostru vechi de 4,6 miliarde de ani, aparțin discului subțire, despre care se credea în general că a început să se formeze cu aproximativ 8 până la 10 miliarde de ani în urmă.

Înțelegerea modului în care a fost Calea Lactee. format este un obiectiv major al arheologiei galactice. Pentru a realiza acest lucru, sunt necesare hărți detaliate ale galaxiei care arată vârstele, compozițiile chimice și mișcările stelelor. Aceste hărți, cunoscute sub numele de hărți crono-chimio-cinematice, ajută la reunirea istoriei galaxiei noastre. Crearea acestor hărți detaliate este o provocare, deoarece necesită seturi mari de date de stele cu vârste cunoscute cu precizie.

O abordare comună pentru a depăși această provocare este studierea stelelor foarte sărace în metal, care sunt vechi, pentru a oferi o fereastră către Calea Lactee timpurie. Stele foarte sărace în metal sunt cunoscute a fi vechi, deoarece au fost printre primele stele care s-au format atunci când universul era încă compus în mare parte din hidrogen și heliu, înainte ca multe dintre elementele mai grele să fie create și distribuite de generații succesive de stele.

Folosind un set de date de la Misiunea Gaia Agenției Spațiale Europene (ESA), o echipă internațională condusă de astronomi de la Institutul Leibniz pentru Astrofizică Potsdam (AIP) a studiat stelele din vecinătatea solară, la aproximativ 3.200 de ani lumină în jurul Soarelui. Ei au descoperit un număr surprinzător de stele foarte vechi pe orbite de disc subțiri; majoritatea dintre acestea sunt mai vechi de 10 miliarde de ani, unele dintre ele chiar mai vechi de 13 miliarde de ani.

Aceste stele antice prezintă o gamă largă de compoziții metalice: unele sunt foarte sărace în metal (cum era de așteptat), în timp ce altele au un conținut de metal de două ori mai mare decât soarele nostru mult mai tânăr, ceea ce indică faptul că o îmbogățire rapidă cu metal a avut loc în faza timpurie a evoluției Căii Lactee.

„Aceste stele străvechi de pe disc sugerează că formarea de discul subțire al Căii Lactee a început mult mai devreme decât se credea anterior, cu aproximativ 4-5 miliarde de ani", explică Samir Nepal de la AIP și primul autor al studiului, care a fost acceptat pentru publicare de către Astronomy and Astrophysics și este disponibil pe arXiv preprint. server.

„Acest studiu subliniază, de asemenea, că galaxia noastră a avut o formare intensă de stele la epocile timpurii, ducând la îmbogățirea foarte rapidă cu metal în regiunile interioare și la formarea discului. Această descoperire aliniază formarea discului Căii Lactee. cronologie cu cele ale galaxiilor cu deplasare spre roșu ridicată observate de telescopul spațial James Webb (JWST) și radiotelescopul Atacama Large Millimeter Array (ALMA).

„Indica faptul că discurile reci se pot forma și se pot stabiliza foarte devreme în istoria universului, oferind noi perspective asupra evoluției galaxiilor.”

„Studiul nostru sugerează că discul subțire al Căii Lactee s-ar putea să se fi format mult mai devreme decât am crezut și că formarea sa este strâns legată de îmbogățirea chimică timpurie a regiunilor cele mai interioare ale galaxiei noastre”, explică Cristina Chiappini. „Combinația de date din diferite surse și aplicarea tehnicilor avansate de învățare automată ne-au permis să creștem numărul de stele cu parametri stelari de înaltă calitate, un pas cheie pentru a conduce echipa noastră către aceste noi perspective”.

Rezultatele au fost posibile prin a treia lansare de date a misiunii Gaia. Echipa a analizat parametrii stelari a peste 800.000 de stele folosind o nouă metodă de învățare automată care combină informații din diferite tipuri de date pentru a oferi parametri stelari îmbunătățiți cu precizie ridicată. Aceste măsurători precise includ gravitația, temperatura, conținutul de metal, distanțe, cinematica și vârsta stelelor.

În viitor, o tehnică similară de învățare automată va fi folosită pentru a analiza milioane de spectre, colectate de 4MIDABLE. - Sondaj LR cu telescopul spectroscopic multi-obiect de 4 metri (4MOST), care începe operațiunile în 2025.

(Fluierul)