Kaip ir daugelis kitų spiralinių galaktikų Visatoje, Paukščių Tako galaktika susideda iš dviejų į diską panašių struktūrų - plonojo ir storojo disko. Storąjį diską, apgaubiantį plonąjį diską, sudaro apie 20% Paukščių Tako žvaigždžių ir manoma, kad jis yra senesnis iš poros, atsižvelgiant į jo žvaigždžių (kurios turi daugiau metalo) sudėtį ir pūstą prigimtį.
Tačiau neseniai atliktame tyrime 38 mokslininkų komanda, vadovaujama tyrėjų iš Australijos ARC visų trijų dimensijų astrofizikos centro (ASTRO-3D), tyrinėjo duomenis, gautus iš dabar jau išėjusių į pensiją. Kepleris misija išmatuoti žvaigždžių drebėjimus Paukščių Tako diske. Remdamiesi tuo, jie patikslino oficialias Pieno kelio storio disko amžiaus sąmatas, kurios, jų manymu, yra maždaug 10 milijardų metų.
Tyrimas, kuriame aprašytos jų išvados, pavadintas „K2-HERMES tyrimas: storio disko amžius ir metališkumas“, neseniai pasirodė Mėnesiniai Karališkosios astronomijos draugijos pranešimai. Tyrimų grupei vadovavo dr. Sanjib Sharma iš Sidnėjaus astronomijos instituto ir ARC visų trijų dangų astrofizikos tobulinimo centro (ASTRO-3D) ARC. Tyrime dalyvavo įvairių universitetų ir tyrimų institutų nariai.
Norėdami nustatyti storojo disko amžių, dr. Sharma ir jo komanda pasitelkė metodą, vadinamą asteroseismologija. Tai susideda iš žvaigždės virpesių, kuriuos sukelia žvaigždžių drebėjimai, matavimų, kai žvaigždžių plutos patiria staigius poslinkius, panašius į žemės drebėjimus. Šis procesas leidžia tyrėjams atlikti „galaktikos archeologiją“, kur jie gali laiku atsigręžti į Paukščių Tako susiformavimą (daugiau nei prieš 13 milijardų metų).
Kaip paaiškino Dennisas Stello - Naujojo Pietų Velso universiteto docentas ir tyrimo bendraautorius, tai leido jiems nustatyti žvaigždės vidines struktūras:
„Drebėjimai sukuria garso bangas žvaigždžių viduje, dėl kurių jos suskamba ar vibruoja. Sukurti dažniai mums pasako apie žvaigždžių vidines savybes, įskaitant jų amžių. Tai panašu į smuiko kaip Stradivarijaus atpažinimą klausantis jo skleidžiamo garso. “
Svarbu pažymėti, kad astronomai nesugeba aptikti tikrųjų „garsų“, kuriuos sukuria žvaigždės. Vietoje to, judesiai žvaigždės viduje matuojami atsižvelgiant į žvaigždės ryškumo pokyčius. Anksčiau astronomai pastebėjo, kad stebėjimai buvo atlikti Kepleris misija neatitiko Paukščių Tako struktūros modelių - kurie numatė, kad storas diskas turės daugiau mažos masės žvaigždžių.
Iki šiol nebuvo aišku, ar šis neatitikimas atsirado dėl galaktikos modelių netikslumų, ar dėl problemų dėl žvaigždžių atrankos kriterijų. Naudojant naujus duomenis iš K2 misijos metu, Sharma ir jo kolegos nustatė, kad ji buvo buvusi. Iš esmės ankstesniuose galaktikos modeliuose daroma prielaida, kad storą diską apgyvendino mažos masės ir mažo metalumo žvaigždės.
Tačiau naudojant K2 Misijos duomenys atlikti naują spektroskopinę analizę, daktaras Sharma ir jo komanda nustatė, kad į esamus modelius įtraukta cheminė sudėtis buvo neteisinga, todėl jų amžius buvo įvertintas netiksliai. Atsižvelgdamas į tai, dr. Sharma ir jo komanda sugebėjo suderinti asteroseizmo duomenis su tuo, ką prognozavo galaktikos modeliai. Kaip paaiškino dr. Sharma:
„Šis atradimas išvalo paslaptį ... Ankstesni duomenys apie žvaigždžių amžiaus pasiskirstymą diske nesutiko su modeliais, sukonstruotais jį apibūdinti, tačiau niekas nežinojo, kur yra klaida - duomenyse ar modeliuose. Dabar esame gana tikri, kad jį radome “.
Nuo tada, kai jis buvo pradėtas naudoti 2009 m., Duomenys buvo surinkti Kepleris misija pasiūlė, kad storajame diske buvo daug daugiau jaunesnių žvaigždžių, nei prognozavo modeliai. Nors jis nebuvo skirtas pirmiausia astroarcheologijai atlikti, jo gebėjimas išmatuoti žvaigždės ryškumo pokyčius (neva dėl planetų tranzito) yra gerai tinkamas išmatuoti žvaigždžių drebėjimus.
„Žvaigždės yra tik sferiniai instrumentai, pilni dujų, tačiau jų virpesiai yra maži, todėl turime žiūrėti labai atidžiai“, - sakė Sharma. „Puikūs ryškumo matavimai atlikti“ Kepleris buvo tam idealūs. Teleskopas buvo toks jautrus, kad būtų buvę galima nustatyti automobilio priekinio žibinto pritemdymą, kai per jį bėgiojo blusa. “
Šie duomenys rodo, kad net po to, kai du jos reakcijos ratai 2013 m. Kepleris vis tiek galėjo atlikti vertingus stebėjimus kaip savo dalį K2 kampanija. Šio tyrimo rezultatai taip pat aiškiai parodo asteroseismologijos analitinę galią ir jos sugebėjimą įvertinti žvaigždžių amžių. Tikimasi daugiau atskleidimų, nes mokslininkai toliau kaupia duomenis, gautus iš misijos, kol ji nenutraukė operacijos 2018 m. Lapkričio mėn.
Šių duomenų analizė bus derinama su nauja informacija, kurią surinko NASA tranzitinio egzoplanetos tyrimo palydovas (TESS) - KeplerisDvasinis įpėdinis, kuris į kosmosą iškeliavo vos prieš septynis mėnesius Kepleris išėjęs į pensiją. Ši informacija dar labiau pagerins dar daugiau žvaigždžių diske amžiaus amžių ir padės astronomams sužinoti daugiau apie Paukščių Tako susidarymą ir raidą.
