Stejně jako mnoho jiných spirálních galaxií ve vesmíru, galaxie Mléčná dráha sestává ze dvou diskovitých struktur - tenkého disku a tlustého disku. Hustý disk, který obaluje tenký disk, obsahuje asi 20% hvězd Mléčné dráhy a je považován za starší dvojici na základě složení jeho hvězd (které mají větší metalicitu) a jeho nafouklejší povahy.
V nedávné studii však tým 38 vědců vedených vědci z australského Centra excelence pro všechny astrofyziky oblohy ve tří dimenzích (ASTRO-3D) použil data z nyní odešel do důchodu Kepler mise k měření hvězdných otřesů na disku Mléčné dráhy. Z toho revidovali oficiální odhady stáří tlustého disku Mléčné dráhy, který dospěl k závěru, že je kolem 10 miliard let.
Studie, která popisuje jejich zjištění - s názvem „Průzkum K2-HERMES: věk a metalita tlustého disku“ - se nedávno objevila v Měsíční oznámení Královské astronomické společnosti. Výzkumný tým byl veden Dr. Sanjibem Sharmou z Sydney Institute for Astronomy a ARC Center of Excellence pro All Sky Astrofyzics ve tří dimenzích (ASTRO-3D) a zahrnoval členy z několika univerzit a výzkumných ústavů.
Ke stanovení věku tlustého disku použil Dr. Sharma a jeho tým metodu známou jako asteroseismologie. To spočívá v měření oscilací hvězdy způsobených zemětřeseními, kdy křižování hvězd podléhá náhlým posunům podobným zemětřesením. Tento proces umožňuje vědcům provádět „galakticko-archeologii“, kde se mohou v čase ohlédnout zpět ke vzniku Mléčné dráhy (před více než 13 miliardami let).
Jak vysvětlil Dennis Stello - docent na Univerzitě Nového Jižního Walesu a spoluautor studie, to jim umožnilo určit vnitřní struktury hvězdy:
"Otřesy generují zvukové vlny uvnitř hvězd, díky nimž zazvoní nebo vibrují." Produkované frekvence nám říkají věci o vnitřních vlastnostech hvězd, včetně jejich věku. Je to trochu jako identifikovat housle jako Stradivarius posloucháním zvuku, který vydává. “
Je důležité si uvědomit, že astronomové nejsou schopni detekovat skutečné „zvuky“ generované hvězdami. Místo toho se pohyby uvnitř vnitřku hvězdy měří na základě změn jasu hvězdy. Dříve astronomové poznamenali, že pozorování provedla Kepler mise nesouhlasila s modely struktury Mléčné dráhy - což předpovídalo, že tlustý disk bude mít více hvězd s nízkou hmotností.
Až dosud nebylo jasné, zda je tento rozpor způsoben nepřesnostmi v galaktických modelech nebo problémem ve kritériích výběru hvězd. Používání nových dat z internetu K2 mise Sharma a jeho kolegové zjistili, že to bylo první. Předchozí galaktické modely v podstatě předpokládaly, že na tlustém disku byly osazeny hvězdy nízké hmotnosti a nízké metalicity.
Nicméně, pomocí K2 Sharma a jeho tým zjistili, že chemické složení začleněné do existujících modelů bylo nesprávné, což vedlo k nepřesným odhadům jejich věku. Tím, že to vzal v úvahu, Dr. Sharma a jeho tým dokázali uvést asteroseismická data do souladu s tím, co předpovídaly galaktické modely. Jak vysvětlil Dr. Sharma:
"Toto zjištění objasňuje záhadu ... Dřívější údaje o věkovém rozdělení hvězd na disku nesouhlasily s modely konstruovanými pro jeho popis, ale nikdo nevěděl, kde leží chyba - v datech nebo modelech." Teď jsme si naprosto jistí, že jsme to našli. “
Vzhledem k tomu, že byl zahájen v roce 2009, údaje shromážděné Evropskou unií Kepler mise navrhla, že na silném disku bylo mnohem mladších hvězd, než předpovídaly modely. I když to nebylo primárně určeno k provádění astroarchaeologie, jeho schopnost měřit změny jasu hvězdy (zdánlivě kvůli planetárním tranzitům) je vhodná pro měření hvězdných otřesů.
"Hvězdy jsou jen kulové nástroje plné plynu, ale jejich vibrace jsou malé, takže musíme vypadat velmi pečlivě," řekla Sharma. "Vynikající měření jasu provedené." Kepler byly ideální. Dalekohled byl tak citlivý, že by dokázal ztlumit světlomet automobilu, když na něj blchal blecha. “
Tato zjištění ukazují, že i když v roce 2013 selhala dvě z reakčních kol, Kepler byl stále schopen provádět hodnotná pozorování jako součást svého K2 kampaň. Výsledky této studie jsou také silným ukazatelem analytické síly asteroseismologie a její schopnosti odhadnout věk hvězd. Očekává se více odhalení, protože vědci nadále nalévají data získaná misí před tím, než v listopadu roku 2018 ukončila činnost.
Analýza těchto dat bude kombinována s novými informacemi shromážděnými společností NASA Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) - KeplerDuchovní nástupce, který před sedmi měsíci zabral vesmír Kepler v důchodu. Tato informace dále zlepší odhady věku ještě více hvězd na disku a pomůže astronomům dozvědět se více o vzniku a vývoji Mléčné dráhy.
