Як і багато інших спіральних галактик у Всесвіті, Галактика Чумацького Шляху складається з двох дископодібних структур - тонкого та товстого диска. Товстий диск, який обволікає тонкий диск, містить близько 20% зірок Чумацького Шляху і, як вважають, старший пари на основі складу його зірок (які мають більшу металічність) та його гнучкішого характеру.
Однак в недавньому дослідженні команда з 38 науковців під керівництвом дослідників австралійського Центру досконалості для АРК австралійської астрофізики в трьох вимірах (ASTRO-3D) використовувала дані звільнених у відставці Кеплер місія для вимірювання струменів на диску Чумацького Шляху. Виходячи з цього, вони переглянули офіційні оцінки віку товстого диска Чумацького Шляху, який, на їхню думку, становить близько 10 мільярдів років.
Дослідження, яке описує їх результати - під назвою "Дослідження K2-HERMES: вік та металік товстого диска" - нещодавно з'явилося в Щомісячні повідомлення Королівського астрономічного товариства. Дослідницьку групу очолював доктор Санджиб Шарма з Інституту астрономії Сіднея та Центр досконалості АРК для всієї астрофізики неба у трьох вимірах (ASTRO-3D) та включав членів з багатьох університетів та науково-дослідних інститутів.
Щоб визначити вік товстого диска, доктор Шарма та його команда застосовували метод, відомий як астеросейсмологія. Це складається з вимірювання коливань зірки, спричинених землетрусами, де кірки зірок зазнають раптових зрушень, схожих на землетруси. Цей процес дозволяє дослідникам проводити «галактику-археологію», де вони можуть озирнутися у часі до формування Чумацького Шляху (понад 13 мільярдів років тому).
Як пояснив Денніс Стелло - доцент Університету Нового Південного Уельсу та співавтор дослідження, це дозволило їм визначити внутрішні структури зірки:
«Землетруси породжують звукові хвилі всередині зірок, які змушують дзвонити або вібрувати. Вироблені частоти говорять нам про внутрішні властивості зірок, включаючи їх вік. Це дещо як ідентифікація скрипки як Страдіварія, слухаючи звук, який вона видає ".
Важливо зазначити, що астрономи не в змозі виявити фактичні «звуки», що створюються зірками. Натомість рухи в салоні зірки вимірюються на основі зміни яскравості зірки. Раніше астрономи відзначали, що спостереження, проведені Кеплер Місія не відповідала моделям структури Чумацького Шляху - які передбачали, що товстий диск матиме більше зірок малої маси.
До цих пір було незрозуміло, чи це розбіжність через неточності в галактичних моделях чи через проблему в критеріях відбору зірок. Використання нових даних із К2 Місія, Шарма та його колеги виявили, що це колишня. В основному, попередні галактичні моделі припускали, що товстий диск був заселений зірками малої маси та низької металічності.
Однак, використовуючи К2 Дані місії для проведення нового спектроскопічного аналізу доктор Шарма та його команда визначили, що хімічний склад, включений у існуючі моделі, був неправильним, що призводило до неточних оцінок їхнього віку. Враховуючи це, доктор Шарма та його команда змогли привести астеросейсмічні дані у відповідність із прогнозованими галактичними моделями. Як пояснив доктор Шарма:
"Ця знахідка розгадує таємницю ... Раніші дані про розподіл за віком зірок на диску не узгоджувались із моделями, побудованими для їх опису, але ніхто не знав, де лежить помилка - у даних чи моделях. Зараз ми майже впевнені, що його знайшли ».
З моменту запуску в 2009 році, дані, зібрані Кеплер Місія припустила, що на товстому диску було набагато більше молодих зірок, ніж прогнозували моделі. Хоча вона в першу чергу не була розроблена для ведення астроархеології, її здатність вимірювати зміни яскравості зірки (нібито через планетарні транзити) добре підходить для вимірювання зоряних струсів.
"Зірки - це просто сферичні інструменти, наповнені газом, але їх вібрації крихітні, тому ми повинні дуже уважно дивитися", - сказав Шарма. «Вишукані вимірювання яскравості, зроблені компанією Кеплер були ідеальними для цього. Телескоп був настільки чутливий, що він міг би виявити затемнення фари автомобіля, коли блоха проходила по ньому ».
Ці дані показують, що навіть після того, як у 2013 році дві його реакційні колеса вийшли з ладу, Кеплер все-таки змогла провести цінні спостереження як частину своїх К2 кампанія. Результати цього дослідження також є яскравим свідченням аналітичної сили астеросейсмології та її здатності оцінювати віки зірок. Очікується більше розкриттів, оскільки вчені продовжують переливати дані, отримані місією до того, як вона припинила свою діяльність у листопаді 2018 року.
Аналіз цих даних буде поєднаний з новою інформацією, зібраною транзитним супутником обстеження екзопланет NASA (TESS) - КеплерДуховний спадкоємець, який вийшов у космос лише за сім місяців до цього Кеплер пенсіонер. Ця інформація ще більше покращить оцінку віку для ще більшої кількості зірок всередині диску та допоможе астрономам дізнатися більше про формування та еволюцію Чумацького Шляху.
