Komunikat prasowy

Pradawne serce Drogi Mlecznej

Teleskop VISTA znalazł pozostałości po archaicznej gromadzie kulistej gwiazd

12 października 2016

W centrum Drogi Mlecznej po raz pierwszy odkryto stare gwiazdy z typu znanego jako RR Lyrae. Dokonano tego przy pomocy podczerwonego teleskopu VISTA należącego do ESO. Gwiazdy typu RR Lyrae zazwyczaj występują w starych populacjach gwiazdowych mających ponad 10 miliardów lat. Ich odkrycie sugeruje, że zgrubienie w centrum Drogi Mlecznej przypuszczalnie uformowało się poprzez połączenie pradawnych gromad gwiazd. Gwiazdy te mogą być nawet pozostałościami po najbardziej masywnych i najstarszych gromadach gwiazd, które przetrwały w całej Drodze Mlecznej.

Zespół, którym kierowali Dante Minniti (Universidad Andrés Bello, Santiago, Chile) oraz Rodrigo Contreras Ramos (Instituto Milenio de Astrofísica, Santiago, Chile), wykorzystał obserwacje z teleskopu VISTA do przeglądów w podczerwieni, w ramach publicznego przeglądu ESO o nazwie Variables in the Via Lactea (VVV), do dokładnego zbadania centralnych części Drogi Mlecznej. Obserwując światło podczerwone, które jest mniej zaburzane przez kosmiczny pył niż światło widzialne, oraz wykorzystując świetne warunki obserwacyjne w Obserwatorium Paranal, naukowcy byli w stanie uzyskać najlepszy jak do tej pory widok tego obszaru. W sercu Drogi Mlecznej odkryli kilkanaście nieznanych wcześniej, pradawnych gwiazd typu RR Lyrae.

Nasza Droga Mleczna ma gęsto zatłoczone centrum – cecha typowa dla wielu galaktyk, ale unikatowa w sensie takim, że wystarczająco bliska do dokładnych badań. Odkrycie gwiazd typu RR Lyrae dostarcza niezbitego dowodu, który pomoże astronomom w ustaleniu która z dwóch rywalizujących teorii powstawania tych zgrubień galaktycznych jest właściwa.

Gwiazdy typu RR Lyrae są zwykle znajdowane w gęstych gromadach kulistych. Są gwiazdami zmiennymi, a jasność każdej z gwiazd typu RR Lyrae fluktuuje w sposób regularny. Obserwując długość każdego cyklu pojaśnienia i pociemnienia oraz mierząc obserwowaną jasność gwiazdy, astronomowie mogą obliczyć odległość do obiektu [1].

Niestety te świetne wskaźniki odległości często są przyćmione przez młodsze, jaśniejsze gwiazdy, a w niektórych obszarach są ukryte przez pył. Dlatego zlokalizowanie gwiazd typu RR Lyrae w samym niezwykle zatłoczonym sercu Drogi Mleczej nie było możliwe aż do przeprowadzenia publicznego przeglądu w podczerwieni o nazwie VVV. Nawet w tym przypadku zespół opisał zadanie zlokalizowania gwiazd typu RR Lyrae wśród zatłoczonego otoczenia jaśniejszych gwiazd jako „zniechęcające”.

Ciężka praca naukowców została jednak nagrodzona zidentyfikowaniem kilkunastu gwiazd typu RR Lyrae. Ich odkrycie wskazuje, że pozostałości po pradawnych gromadach kulistych są rozproszone w centralnym zgrubieniu Drog Mlecznej.

Rodrigo Contreras Ramos wyjaśnia: „Odkrycie gwiazd typu RR Lyrae w centrum Drogi Mlecznej ma bardzo ważne implikacje dla formowania się galaktycznego jądra. Dowód jest wparciem dla scenariusza, w którym zgrubienie powstało z kilku gromad kulistych, które się połączyły.”

Teoria o formowaniu się zgrubień galaktycznych przez łączenie się gromad kulistych ma rywalkę w hipotezie, iż zgrubienia są wynikiem gwałtownej akrecji gazu. Odnalezienie gwiazd typu RR Lyrae – które prawie zawsze występują w gromadach kulistych – jest bardzo silnym dowodem na to, że zgrubienie Drogi Mlecznej powstało na skutek połączenia gromad. Rozszerzając to, wszystkie inne podobne zgrubienia galaktyczne mogły uformować się w taki sam sposób.

Gwiazdy te są nie tylko silnym dowodem dla ważnej teorii ewolucji galaktyk, ale na dodatek najprawdopodobniej mają ponad 10 miliardów lat – są słabymi, ale wytrwałymi niedobitkami z być może najstarszych i najmasywniejszych gromad gwiazd w Drodze Mlecznej.

Uwagi

[1] Gwiazdy typu RR Lyrae, podobnie jak inne nieregularne gwiazdy zmienne, jak np. cefeidy, wykazują prostą zależność pomiędzy tym jak szybko zmieniają swoją jasność, tym jak jasne są. Dłuższe okresy oznaczają jaśniejsze gwiazdy. Ten związek okres-jasność może zostać wykorzystany do ustalenia odległości do gwiazdy na podstawie okresu jej zmienności i jasności obserwowanej na niebie.

Więcej informacji

Wyniki badań przedstawiono w artykule, który ukaże się w Astrophysical Journal Letters.

Skład zespołu badawczego: D. Minniti (Instituto Milenio de Astrofísica, Santiago, Chile; Departamento de Física, Universidad Andrés Bello, Santiago, Chile; Obserwatorium Watykańskie, Watykan, Włochy; Centro de Astrofisica y Tecnologias Afines - CATA), R. Contreras Ramos (Instituto Milenio de Astrofísica, Santiago, Chile;  Pontificia Universidad Católica de Chile, Instituto de Astrofísica, Santiago, Chile), M. Zoccali (Instituto Milenio de Astrofísica, Santiago, Chile; Pontificia Universidad Católica de Chile, Instituto de Astrofísica, Santiago, Chile), M. Rejkuba (European Southern Observatory, Garching bei Muenchen, Niemcy; Excellence Cluster Universe, Garching, Germany), O.A. Gonzalez (UK Astronomy Technology Centre, Royal Observatory, Edinburgh, Wielka Brytania), E. Valenti (European Southern Observatory, Garching bei München, Niemcy), F. Gran (Instituto Milenio de Astrofísica, Santiago, Chile;  Pontificia Universidad Católica de Chile, Instituto de Astrofísica, Santiago, Chile)

ESO jest wiodącą międzyrządową organizacją astronomiczną w Europie i najbardziej produktywnym obserwatorium astronomicznym na świecie. Wspiera je 16 krajów: Austria, Belgia, Brazylia, Czechy, Dania, Finlandia, Francja, Hiszpania, Holandia, Niemcy, Polska, Portugalia, Szwajcaria, Szwecja, Wielka Brytania oraz Włochy. ESO prowadzi ambitne programy dotyczące projektowania, konstrukcji i użytkowania silnych naziemnych instrumentów obserwacyjnych, pozwalając astronomom na dokonywanie znaczących odkryć naukowych. ESO odgrywa wiodącą rolę w promowaniu i organizowaniu współpracy w badaniach astronomicznych. ESO zarządza trzema unikalnymi, światowej klasy obserwatoriami w Chile: La Silla, Paranal i Chajnantor. W Paranal ESO posiada teleskop VLT (Very Large Telescope - Bardzo Duży Teleskop), najbardziej zaawansowane na świecie astronomiczne obserwatorium w świetle widzialnym oraz dwa teleskopy do przeglądów. VISTA pracuje w podczerwieni i jest największym na świecie instrumentem do przeglądów nieba, natomiast VLT Survey Telescope to największy teleskop dedykowany przeglądom nieba wyłącznie w zakresie widzialnym. ESO jest głównym partnerem ALMA, największego istniejącego projektu astronomicznego. Z kolei na Cerro Armazones, niedaleko Paranal, ESO buduje 39-metrowy teleskop E-ELT (European Extremely Large Telescope - Ekstremalnie Wielki Teleskop Europejski), który stanie się “największym okiem świata na niebo”.

Linki

• Publikacja naukowa
• Variables in the Via Lactea (VVV) - publiczny przegląd ESO

Kontakt

Dante Minniti
Universidad Andrés Bello
Santiago, Chile
E-mail: dante@astrofisica.cl

Rodrigo Contreras Ramos
Instituto Milenio de Astrofísica
Santiago, Chile
E-mail: rcontrer@astro.puc.cl

Mathias Jäger
Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tel. kom.: +49 176 62397500
E-mail: mjaeger@partner.eso.org

Krzysztof Czart (Kontakt dla mediów Polska)
Sieć Popularyzacji Nauki ESO oraz Urania - Postępy Astronomii
Toruń, Polska
Tel.: +48 513 733 282
E-mail: eson-poland@eso.org

Śledź ESO w mediach społecznościowych