Ako mnoho iných špirálových galaxií vo vesmíre, galaxia Mliečna dráha pozostáva z dvoch diskovitých štruktúr - tenkého disku a hrubého disku. Hrubý disk, ktorý obaluje tenký disk, obsahuje asi 20% hviezd Mliečnej dráhy a je považovaný za starší pár podľa zloženia jeho hviezd (ktoré majú väčšiu metalicitu) a jeho nafúknutejšej povahy.
V nedávnej štúdii však tím 38 vedcov vedených výskumníkmi z austrálskeho centra excelentnosti pre všetky nebeské astrofyziky v trojrozmernej dimenzii (ASTRO-3D) použil údaje z už odišiel Kepler misia na meranie hviezdnych otrasení na disku Mliečnej dráhy. Z tohto dôvodu revidovali oficiálne odhady týkajúce sa veku hrubého disku Mliečnej dráhy, ktorý podľa ich záverov má okolo 10 miliárd rokov.
Štúdia, ktorá popisuje ich zistenia - s názvom „Prieskum K2-HERMES: vek a metalicita hrubého disku“ - sa nedávno objavila v Mesačné oznámenia Kráľovskej astronomickej spoločnosti, Výskumný tím bol vedený Dr. Sanjibom Sharmom z Inštitútu astronómie Sydney a Centrom excelentnosti ARC pre všetky nebeské astrofyziky v troch dimenziách (ASTRO-3D) a zahŕňal členov z viacerých univerzít a výskumných ústavov.
Na určenie veku hrubého disku použil Dr. Sharma a jeho tím metódu známu ako asteroseismológia. Ide o meranie oscilácií hviezd spôsobených zemetraseniami, pri ktorých kôry hviezd podliehajú náhlym zmenám podobným zemetraseniam. Tento proces umožňuje vedcom vykonávať „galakticko-archeológiu“, kde sa môžu v čase obzrieť späť k vytvoreniu Mliečnej dráhy (pred viac ako 13 miliardami rokov).
Ako vysvetlil Dennis Stello - docent na Univerzite Nového Južného Walesu a spoluautor štúdie, to im umožnilo určiť vnútorné štruktúry hviezdy:
„Otrasy generujú zvukové vlny vo vnútri hviezd, vďaka ktorým zvonia alebo vibrujú. Produkované frekvencie nám hovoria o vnútorných vlastnostiach hviezd vrátane ich veku. Je to trochu ako identifikovať husle ako Stradivariusa počúvaním zvuku, ktorý vydáva. “
Je dôležité si uvedomiť, že astronómovia nedokážu zistiť skutočné „zvuky“ generované hviezdami. Namiesto toho sa pohyby vo vnútri hviezdy merajú na základe zmien jasu hviezdy. Predtým astronómovia poznamenali, že pozorovania uskutočnila agentúra Kepler misia nebola v súlade s modelmi štruktúry Mliečnej dráhy - čo predpovedalo, že hrubý disk bude mať viac hviezd s nízkou hmotnosťou.
Až doteraz nebolo jasné, či tento nesúlad bol spôsobený nepresnosťami v galaktických modeloch alebo problémom v selekčných kritériách hviezd. Používanie nových údajov z internetu K2 misiu Sharma a jeho kolegovia zistili, že to bolo prvé. Predchádzajúce galaktické modely v podstate predpokladali, že hrubý disk bol osadený hviezdami s nízkou hmotnosťou a nízkou metalicitou.
Avšak pomocou K2 Údaje misie na vykonanie novej spektroskopickej analýzy Dr. Sharma a jeho tím zistili, že chemické zloženie začlenené do existujúcich modelov bolo nesprávne, čo viedlo k nepresným odhadom ich veku. Keď to vzal do úvahy, Dr. Sharma a jeho tím dokázali zosúladiť asteroseizmické údaje s tým, čo predpovedali galaktické modely. Ako vysvetlil Dr. Sharma:
„Toto zistenie objasňuje záhadu ... Skoršie údaje o vekovom rozdelení hviezd na disku nesúhlasili s modelmi vytvorenými na jeho opis, ale nikto nevedel, kde leží chyba - v údajoch alebo modeloch. Teraz sme si celkom istí, že sme to našli. “
Od svojho zavedenia v roku 2009 sa údaje zozbierané Európskou úniou Kepler misia navrhla, že na hrubom disku bolo oveľa viac mladších hviezd, ako predpovedali modely. Aj keď to nebolo primárne určené na vykonávanie astroarcheológie, jej schopnosť merať zmeny jasu hviezdy (zdanlivo z dôvodu planétových prechodov) je vhodná na meranie hviezdnych chvení.
"Hviezdy sú iba sférické nástroje plné plynu, ale ich vibrácie sú malé, takže sa musíme pozerať veľmi opatrne," uviedla Sharma. „Vynikajúce merania jasu vykonané spoločnosťou Kepler boli na to ideálne. Dalekohled bol taký citlivý, že by dokázal odhaliť stlmenie svetlometov automobilu, keď cez neho prešiel blchy. “
Tieto zistenia ukazujú, že aj po zlyhaní dvoch reakčných kolies v roku 2013, Kepler bol stále schopný vykonávať hodnotné pozorovania ako súčasť svojho K2 kampane. Výsledky tejto štúdie sú tiež silným ukazovateľom analytickej sily asteroseismológie a jej schopnosti odhadnúť vek hviezd. Očakáva sa viac odhalení, keďže vedci naďalej nalievajú údaje získané misiou skôr, ako v novembri 2018 ukončili svoju činnosť.
Analýza týchto údajov sa skombinuje s novými informáciami zhromaždenými satelitom NASA Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) - KeplerJe duchovným nástupcom, ktorý sa do vesmíru dostal len pred siedmimi mesiacmi Kepler dôchodku. Tieto informácie ďalej zlepšia odhady veku ešte väčšieho počtu hviezd na disku a pomôžu astronómom dozvedieť sa viac o vzniku a vývoji Mliečnej dráhy.
