Afbeelding tegoed: ESO
Thuis is de plek die we het beste kennen. Maar niet zo in de Melkweg - de melkweg waarin we leven. Onze kennis van onze naaste stellaire buren is al lang ernstig onvolledig en - erger nog - scheef door vooroordelen over hun gedrag. Sterren werden over het algemeen geselecteerd voor observatie omdat ze in zekere zin als "interessant" werden beschouwd, niet omdat ze typisch waren. Dit heeft geresulteerd in een vertekend beeld van de evolutie van onze Melkweg.
De Melkweg begon net na de oerknal als een of meer diffuse gasklodders van bijna pure waterstof en helium. Na verloop van tijd verzamelde het zich in het afgeplatte spiraalstelsel dat we vandaag bewonen. Ondertussen werden generatie na generatie sterren gevormd, waaronder onze zon zo'n 4.700 miljoen jaar geleden.
Maar hoe is dit allemaal gebeurd? Was het een snel proces? Was het gewelddadig of kalm? Wanneer zijn alle zwaardere elementen gevormd? Hoe veranderde de Melkweg in de loop van de tijd van samenstelling en vorm? Antwoorden op deze en vele andere vragen zijn 'hot'-onderwerpen voor de astronomen die de geboorte en evolutie van de Melkweg en andere sterrenstelsels bestuderen.
Nu geven de rijke resultaten van een 15 jaar durende marathon-enquête door een Deens-Zwitsers-Zweeds onderzoeksteam [2] enkele van de antwoorden.
1.001 nachten bij de telescopen
Het team bracht meer dan 1000 observatieavonden door gedurende 15 jaar bij de Deense 1,5-meter telescoop van de European Southern Observatory in La Silla (Chili) en bij de Zwitserse 1-meter telescoop van het Observatoire de Haute-Provence (Frankrijk). Er zijn aanvullende waarnemingen gedaan in het Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics in de Verenigde Staten. In totaal werden meer dan 14.000 zonne-achtige sterren (zogenaamde F- en G-type sterren) gemiddeld vier keer elk waargenomen - een totaal van maar liefst 63.000 individuele spectroscopische waarnemingen!
Deze nu volledige telling van buurtsterren biedt afstanden, leeftijden, chemische analyse, ruimtesnelheden en banen in de algemene rotatie van de Melkweg. Het identificeert ook die sterren (ongeveer 1/3 van allemaal) waarvan de astronomen vonden dat ze dubbel of veelvoudig waren.
Deze zeer complete dataset voor de sterren in de zonnewijk zal de komende jaren stof tot nadenken geven aan astronomen.
Een droom die uitkomt
Deze waarnemingen bieden de lang gezochte ontbrekende stukjes van de puzzel om een duidelijk overzicht te krijgen van de zonnewijk. Ze markeren effectief de afronding van een project dat meer dan twintig jaar geleden is gestart.
In feite markeert dit werk de vervulling van een oude droom van de Deense astronoom Bengt Str? Mgren (1908-1987), die pionierde in de studie van de geschiedenis van de Melkweg door middel van systematische studies van de sterren ervan. Al in de jaren 50 ontwierp hij een speciaal systeem van kleurmetingen om de chemische samenstelling en ouderdom van veel sterren zeer efficiënt te bepalen. En de Deense telescopen van 50 cm en 1,5 m van de ESO La Silla Observatory (Chili) zijn gebouwd om dergelijke projecten mogelijk te maken.
Een andere Deense astronoom, Erik Heyn Olsen, zette de eerste stap in de jaren 80 door de flux (lichtintensiteit) te meten in verschillende golfbanden (in het "Str? Mgren fotometrische systeem") van 30.000 A-, F- en G-sterren over de hele hemel tot een vaste helderheidslimiet. Vervolgens bepaalde ESA's Hipparcos-satelliet precieze afstanden en snelheden in het luchtvlak voor deze en vele andere sterren.
De ontbrekende schakel waren de bewegingen langs de gezichtslijn (de zogenaamde radiale snelheden). Vervolgens werden ze door het huidige team gemeten vanuit de Doppler-verschuiving van spectraallijnen van de sterren (dezelfde techniek die wordt gebruikt om planeten rond andere sterren te detecteren), met behulp van het gespecialiseerde CORAVEL-instrument.
Stellaire banen in de Melkweg
Nu de snelheidsinformatie is voltooid, kunnen de astronomen nu berekenen hoe de sterren in het verleden in de Melkweg hebben rondgedwaald en waar ze in de toekomst naartoe zullen gaan (vgl. PR-videoclip 04/04.
Birgitta Nordstr? M, leider van het team, legt uit: “Voor het eerst hebben we een complete set waargenomen sterren die een getrouwe weergave is van de stellaire populatie in de Melkwegschijf in het algemeen. Het is groot genoeg voor een goede statistische analyse en heeft ook volledige snelheid en dubbelsterinformatie. We zijn net zelf begonnen met de analyse van deze dataset, maar we weten dat onze collega's wereldwijd zich haasten om mee te doen aan de interpretatie van deze schat aan informatie. ”
De eerste analyse van het team geeft aan dat objecten zoals moleculaire wolken, spiraalarmen, zwarte gaten of misschien een centrale balk in de Melkweg de beweging van de sterren door de hele geschiedenis van de Melkwegschijf hebben aangewakkerd.
Dit laat op zijn beurt zien dat de evolutie van de Melkweg veel complexer en chaotischer was dan traditionele, vereenvoudigde modellen tot nu toe hebben aangenomen. Supernova-explosies, botsingen van melkwegstelsels en de instroom van enorme gaswolken hebben de Melkweg inderdaad tot een zeer levendige plek gemaakt!
Oorspronkelijke bron: ESO-persbericht
