84 milljónir stjarna og fer fjölgandi

Sævar Helgi Bragason 24. okt. 2012 Fréttir

Stjörnufræðingar hafa skrásett meira en 84 milljónir stjarna við miðju okkar vetrarbrautar með níu gígapixla ljósmynd frá VISTA sjónaukanum.

  • vetrarbrautin, VISTA, stjörnur

Alþjóðlegur hópur stjörnufræðinga hefur notað níu gígapixla ljósmynd frá VISTA, innrauða kortlagningarsjónaukanum í Paranal stjörnustöð ESO, til að skrásetja meira en 84 milljónir stjarna við miðju okkar vetrarbrautar. Þessi risavaxni gagnagrunnur geymir tíu sinnum fleiri stjörnur en eldri söfn og markar stórt skref fram á við í skilningi okkar á vetrarbrautinni. Með myndinni fáum við magnaða þysjanlega mynd af miðsvæðum vetrarbrautarinnar. Myndin er svo stór að ef hún væri prentuð út í sömu upplausn og venjuleg bók, yrði hún 9 metra löng og 7 metra há.

„Við getum lært margt um myndun og þróun ekki aðeins okkar eigin vetrarbrautar heldur þyrilvetrarbrauta almennt með því að rannsaka náið þann aragrúa stjarna sem eru við miðju vetrarbrautarinnar“ segir Roberto Saito (Pontificia Universidad Católica de Chile, Universidad de Valparaíso og Milky Way Millennium Nucleus í Chile), aðalhöfundur greinar um rannsóknina.

Í flestum þyrilvetrarbrautum, til að mynda okkar eigin vetrarbraut, er stórt safn gamalla stjarna í kringum miðjuna sem stjörnufræðingar kalla bungu. Nauðsynlegt er að skilja myndun og þróun bungunnar til að skilja vetrarbrautina í heild sinni. Aftur á móti er ekki beinlínis hlaupið að því að rannsaka svæðið náið.

„Mjög erfitt er að gera athuganir á bungu vetrarbrautarinnar því hún er þakin ryki“ segir Dante Minniti (Pontificia Universidad Catolica de Chile í Chile), meðhöfundur greinarinnar. „Til að skyggnast inn í hjarta vetrarbrautarinnar urðum við að gera mælingar á innrauðu ljósi sem getur borist í gegnum rykið“.

Stór spegill, vítt sjónsvið og næmir innrauðir nemar á 4,1 metra Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy (VISTA) sjónauka ESO, gera hann einkar hentugan til verksins. Stjörnufræðingarnir notuðu gögn frá VISTA Variables in the Via Lactea verkefninu (VVV) [1] sem er eitt sex opinberra kortlagningarverkefna VISTA. Með gögnunum var útbúin feikistór 108.500 x 81.500 pixla litmynd sem í heild er næstum 9 milljarðar pixla. Þetta er ein stærsta stjörnuljósmynd sem tekin hefur verið. Stjörnufræðingarnir hafa nú notað gögnin til að setja saman stærstu skrá sem til er yfir stjörnur í miðju vetrarbrautarinnar [2].

Til að auðvelda úrvinnslu á þessu risavaxna gagnasafni, hafa stjörnufræðingar útbúið litar-birtugraf yfir 84 milljónir stjarna. Á grafinu eru tíu sinnum fleiri stjörnur en dregnar hafa verið upp í nokkurri annarri rannsókn og í fyrsta sinn hefur verið gert fyrir alla miðbunguna. Lita-birtugröf eru mjög gagnleg verkfæri fyrir stjörnufræðinga til að rannsaka muninn á eðliseiginleikum stjarna eins og hitastig, massa og aldur [3].

„Hver stjarna situr á tilteknum stað á grafinu á einhverjum tímapunkti ævinnar. Hvar hún fellur á grafið veltur á birtu hennar og hitastigi. Nýju gögnin gefa okkur svipmynd af öllum stjörnunum í einu svo við getum talið stjörnurnar í þessum hluta vetrarbrautarinnar“ segir Dante Minniti.

Nýja lita-birtugrafið af bungunni er fjársjóður af upplýsingum um uppbyggingu og innihald vetrarbrautarinnar. Meðal áhugaverðra niðurstaða í gögnunum eru upplýsingar um fjölda daufra, rauðra dverga. Þessar upplýsingar munu koma að góðum notum í leit að litlum fjarreikistjörnum með þvergönguaðferðinni [4].

„Einn helsti kostur VVV rannsóknarinnar er sá að hún er ein af opinberu kortlagningarverkefnum VISTA sjónauka ESO. Gögnin eru þar af leiðandi öllum aðgengileg í gegnum gagnabanka ESO. Við eigum því von á mörgum spennandi niðurstöðum úr þessu stóra safni“ segir Roberto Saito að lokum.

Skýringar

[1] VISTA Variables in the Via Lactea (VVV) kortlagningin er opinbert kortlagningarverkefni ESO á suðurfleti og bungu vetrarbrautarinnar, gerð í gegnum fimm nær-innrauðar síur. Verkefnið hófst árið 2010 og fékk 1929 klukkustundum af mælingartíma úthlutað yfir fimm ára tímabil. Via Lactea er nafnið á vetrarbrautinni okkar á latínu.

[2] Myndin sem notuð var í þessari vinnu þekur um 315 fergráður af himninum (örlítið minna en 1% af öllu himinhvolfinu) og voru mælingarnar gerðar með þremur mismunandi innrauðum síum. Í skránni eru tilteknar staðsetningar stjarna auk birtu þeirra eins og hún mælist í gegnum síurnar. Skráin inniheldur um 173 milljónir fyrirbæra en af þeim eru 84 milljónir staðfestar stjörnur. Hin fyrirbærin voru annað hvort of dauf eða runnu saman við nágranna sína en einnig hafði bjögun áhrif á önnur fyrirbæri svo ómögulegt var að gera nákvæmar mælingar. Önnur fyrirbæri voru fjarlægar vetrarbrautir.

[3] Lita-birtugraf er graf þar sem sýndarbirta fyrirbæra er sýnd sem fall af lit þeirra. Liturinn er mældur með því að bera saman hve björt fyrirbærin sýnast í gegnum mismunandi síur. Grafið er svipað Hertzsprung-Russell línuriti en hið síðarnefnda tekur yfir ljósafl (eða reyndarbirtu) en ekki sýndarbirtustig svo þar er nauðsynlegt að þekkja fjarlægðir stjarnanna.

[4] Með þvergönguaðferðinni er leitað að reikistjörnum með því að mæla birtuminnkun stjörnu sem verður þegar reikistjarna gengur fyrir hana. Rauðir dvergar eru litlar stjörnur, venjulega af litrófsgerð K og M og ef lítil reikistjarna gengur fyrir þá verður hlutfallslega mikil birtuminnkun. Þess vegna er auðveldara að finna reikistjörnur á braut um rauða dverga.

Frekari upplýsingar

Þessi rannsókn var kynnt í greininni „Milky Way Demographics with the VVV Survey I. The 84 Million Star Colour-Magnitude Diagram of the Galactic Bulge“ eftir R. K. Saito et al., sem var birt í tímaritinu Astronomy & Astrophysics.

Í rannsóknarteyminu eru R. K. Saito (Pontificia Universidad Católica de Chile í Santiago í Chile; Universidad de Valparaíso í Chile; The Milky Way Millennium Nucleus í Chile), D. Minniti (Pontificia Universidad Católica de Chile; Vatican Observatory), B. Dias (Universidade de São Paulo í Brasilíu), M. Hempel (Pontificia Universidad Católica de Chile), M. Rejkuba (ESO í Garching í Þýskalandi), J. Alonso-García (Pontificia Universidad Católica de Chile), B. Barbuy (Universidade de São Paulo), M. Catelan (Pontificia Universidad Católica de Chile), J. P. Emerson (Queen Mary University of London í Bretlandi), O. A. Gonzalez (ESO í Garching í Þýskalandi), P. W. Lucas (University of Hertfordshire í Hatfield í Bretlandi) og M. Zoccali (Pontificia Universidad Católica de Chile).

Árið 2012 fagnar European Southern Observatory (ESO), stjörnustöð Evrópulanda á suðurhveli, fimmtíu ára afmæli sínu. ESO er fremsta fjölþjóðlega stjörnustöð Evrópu og ein öflugasta stjörnustöð heims. Hún nýtur stuðnings 15 landa: Austurríkis, Belgíu, Brasilíu, Tékklands, Danmörku, Finnlands, Frakklands, Þýskalands, Ítalíu, Hollands, Portúgals, Spánar, Svíþjóðar, Sviss og Bretlands. Með því að reisa og reka öflugustu stjörnuathugunarstöðvar heims leggur ESO grunninn að mikilvægum uppgötvunum stjörnufræðinga. Í Chile rekur ESO þrjár stjörnuathugunarstöðvar í heimsflokki: La Silla, Paranal og Chajnantor. Á Paranalfjalli starfrækir ESO Very Large Telescope, fullkomnustu stjörnusjónauka heims sem notaðir eru til athugana á sýnilegu ljósi og tvo kortlagningarsjónauka. VISTA er stærsti kortlagningarsjónauki veraldar fyrir innrautt ljós og VLT Survey Telescope er stærsti sjónauki heims sem eingöngu er ætlað að kortleggja himinn í sýnilegu ljósi. ESO er þátttakandi í ALMA, byltingarkenndum útvarpssjónauka og stærsta stjarnvísindaverkefni heims. ESO hyggur einnig á smíði 40 metra risasjónauka, European Extremely Large Telescope eða E-ELT sem verður „stærsta auga jarðar“.

Tenglar

Tengiliðir

Sævar Helgi Bragason
University of Iceland
Reykjavík, Iceland
Farsími: +354-896-1984
Tölvupóstur: eson-iceland@eso.org

Þetta er þýðing á fréttatilkynningu ESO eso1242.

Tengdar myndir

  • vetrarbrautin, VISTA, stjörnurÞessi glæsilega mynd af miðsvæðum okkar vetrarbrautar var tekin með VISTA kortlagningarsjónaukanum í Paranal stjörnustöð ESO í Chile. Þessi risavaxna mynd er 108.500 x 81.500 pixlar og inniheldur 2 milljarða pixla. Hún var búin til með því að setja saman þúsundir stakra ljósmynda frá VISTA, sem teknar voru í gegnum þrjár mismunandi síur, í eina mósaíkmynd. Gögnin eru hluti af VVV kortlagningunni og hafa verið notuð til að rannsaka meiri fjölda stakra stjarna í miðsvæðum vetrarbrautarinnar en nokkru sinni fyrr. VISTA hefur myndavél sem er næm fyrir innrauðu ljósi og getur því séð í gegnum stóran hluta af því ryki sem byrgir venjulega sýn, þótt fleiri ógegnsæjar rykslæður komu glögglega fram á þessari mynd. Myndin er of stór til að hægt sé að skoða hana með góðu móti í fullri upplausn. Best er að njóta hennar með því að þysja inn að henni.
  • Alfa Centauri, Alfa Centauri B, fjarreikistjarnaÞessi víðmynd af vetrarbrautinni okkar sýnir umfang nýju innrauðu ljósmyndar VISTA af miðju vetrarbrautarinnar. Gögnin ná yfir svæði sem kallast bunga vetrarbrautarinnar og hafa verið notuð til að rannsaka meiri fjölda stakra stjarna í miðsvæðum vetrarbrautarinnar en nokkru sinni fyrr. Svæðið sem þessi nýja mósaíkmynd VISTA nær yfir er markað með rauðum ferhyrningi. Mynd: ESO/Nick Risinger (skysurvey.org) Tónlist: Disasterpeace
  • vetrarbrautin, VISTA, stjörnurÁ þessari glæsilegu mynd eru bornar saman stór innrauð mósaíkmynd frá VISTA kortlagningarsjónaukanum og mósaíkmynd í sýnilegu ljósi af sama svæði sem tekin var með litlum sjónauka. VISTA er útbúinn innrauðri myndavél sem getur séð í gegnum stóran hluta þess ryks sem byrgir sýn og gefið mjög skýra mynd af aragrúa stjarna við miðju okkar vetrarbrautar. Mynd: ESO/VVV Consortium/Nick Risinger (skysurvey.org) Þakkir: Ignacio Toledo, Martin Kornmesser
  • vetrarbrautin, VISTA, stjörnurÁ þessu grafi er birta meira en 84 milljóna stjarna við miðju vetrarbrautarinnar sýnd sem fall af lit þeirra eins og hann mælist á myndum VISTA sjónaukans sem tilheyra VVV kortlagningunni. Þetta er í fyrsta sinn sem lita-birtugraf af þessu tagi hefur verið dregið upp fyrir alla bungu vetrarbrautarinnar og útkoman er stærsta lita-birtugraf sem gert hefur verið. Bjartari stjörnur eru efst en daufari neðst, rauðari stjörnur til hægri og blárri til vinstri. Flestar stjörnur eru á gula svæðinu en færri á bláa hluta grafsins. Gamlar, rauðar risastjörnur eru ofarlega til hægri og daufari dvergstjörnur neðst. Mynd: ESO/VVV Consortium