Наукова група «галактичних археологів» з Австралії на початку листопада 2020 р. оприлюднила найбільший набір даних, коли-небудь зібраних, про хімічний склад зір. Він містить інформацію про 600 000 зір. Ці нові дані допоможуть астрономам вирішити багато питань про структуру та еволюцію Молочного Шляху, розгадати загадки утворення зір, збагачення хімічними речовинами зір та міжзоряного середовища, міграцію зір та злиття галактик.

500 ГБ даних — це результат 342 ночей спостережень протягом останніх семи років за допомогою приймача HERMES (High Efficiency and Resolution Multi-Element Spectrograph), багатоелементного спектрограф з високою ефективністю та роздільною здатністю, встановленого на Англо-австралійському телескопі (Anglo Australian Telescope, AAT) у сільській місцевості Нового Південного Уельсу. HERMES може збирати світло від понад 300 зір одночасно і розкладати його на спектри за якими астрономи виявляють унікальні «відбитки пальців» хімічних елементів всередині кожної окремої зорі.

Ніч і день на Англо-австралійському телескопі. Фото з сайту https://cosmosmagazine.com.

«Це трохи схоже на галактичну версію гри Cluedo», — сказав Свен Бадер (Sven Buder), астрофізик з Австралійського національного університету, учасник Галактичної археології з HERMES (Galactic Archaeology with HERMES, GALAH). «Хімічна інформація, яку ми зібрали, схожа на зоряну ДНК — ми можемо використовувати її, щоб визначити, звідки походить кожна зоря. Ми також можемо визначити вік та рухи зір і глибше зрозуміти, як розвивався Молочний Шлях».

Сара Мартелл (Sarah Martell), інший учасник групи з Університет Нового Південного Уельсу в Сіднеї, пояснює, що хімічна структура низки зір також може «сказати нам, що відбувалося в галактиці до їх утворення — чи були вибухи наднових? Які елементи могли викидати в навколишнє середовище попередні покоління зір? Чи потрапляв у Молочний Шлях газ із-за його меж?»

Нові дані — це третій набір, підготовлений науковцями проєкту GALAH. Результати попередніх спостережень, опубліковані в 2018 році, сприяли ріжним дослідженням: від еволюції Молочного Шляху до існування екзопланет. Проєктом передбачено спостереження ще 250 000 зір до кінця 2022 року, а в цілому їх має буди один мільйон. Більшість зір, які спостерігали астрономи, містяться в межах 10 000 світлових років від Сонця — це свідомий вибір дослідників, щоб заглибитися в дрібні деталі нашого зоряного сусідства.

«Є вагомі підстави вважати, що наш бік галактики дуже схожий на протилежний з погляду на вік зір, їхні орбіти та хімічний склад, — зазначила Мартелл, — тому докладний набір даних про зорі в околі Сонця дає нам змогу зробити багато висновків про решту Галактики».

Що цікаво, науковці виявили: вік і хімічний склад понад 20 000 із цих сусідніх зір не такий, як у Сонця та багатьох інших його сусідів. Ці зорі, очевидно, «прийшли» з іншої галактики. «Ми знаємо, що приблизно вісім мільярдів років тому форма Молочного Шляху різко змінилася, коли він зіткнувся з іншою, меншою галактикою, яка містила мільйони зір», — пояснив Бадер. «Тепер ми використали зоряну ДНК для ідентифікації деяких головних підозрюваних у “нападі”. Ці пасажири такі різні, що могли прийти лише звідкись».

Нова колекція інформації про зорі може також стати у пригоді для відповіді на загадку, яка тривалий час бентежить астрономів: космологічна проблема літію. Він виник за високої температури та густини у ранньому Всесвіті, але згідно зі стандартними моделями Великого Вибуху ми маємо спостерігати набагато більше цього елемента, ніж насправді.

«Найдавніші зорі, в основному, спалили більшу частину літію, що утворився після Великого Вибуху, тому наші виміри кількості цього елемента є нижчими, ніж кількість, яка була синтезована в ранньому Всесвіті», — сказав Санджиб Шарма (Sanjib Sharma), інший учасник групи з ASTRO 3D (The ARC Centre of Excellence in All Sky Astrophysics in 3 Dimensions, Центр передового досвіду ARC для астрофізики всього неба у 3-х вимірах — Ред.) та Сіднейського університету.

«Ми виявили, що зорі одного типу, відомий як гіганти, що еволюціонували, мали б спалити майже весь їхній літій, але у багатьох із них його є значно більше, ніж ми очікували. Дані GALAH допоможуть нам з’ясувати, в чому причина цього феномена».

Нині набір даних є у вільному доступі для астрономів усього світу. Вони можуть використовувати його у власних дослідженнях, і він буде особливо корисним у поєднанні з іншими додатковими наборами даних.

«GALAH — це лише один з кількох оглядів зоряного неба, які астрономи виконують нині з метою зібрати дані про вміст хімічних речовин у зорях (такі огляди виконують для кількості зір від сотень тисяч до мільйона), і між цими проєктами існує сильна взаємодія», — пояснила Мартелл.

GALAH робить ретельну вибірку зір Молочного Шляху, натомість, наприклад, дослідження APOGEE (The second generation of the Apache Point Observatory Galactic Evolution Experiment, Друге покоління експерименту з галактичної еволюції обсерваторії Апач-Пойнт — Ред.) використовує інфрачервоне випромінювання, щоб зазирнути в запилену площину Галактики, а огляд за допомогою LAMOST (the Large Area Multi-Object Spectroscopic Telescope, Багатооб’єктний спектроскопічний телескоп великої площі — Ред.) спрямовано на вивчення набагато більш віддалених зір.

«Ми працюємо над зручними способами об’єднання наборів даних з різних оглядів для створення всеосяжного каталогу для Молочного Шляху», — сказала Мартелл.

За інф. з сайту https://cosmosmagazine.com