Google

Translate blog

torsdag 19 januari 2023

Här finns de avlägsnaste stjärnorna i Vintergatan

 


RR Lyraestjärnor är en kategori av pulserande stjärnor som tillhör population II och är relativt gamla stjärnor. Alla RR Lyrae-stjärnor har ungefär samma absoluta magnitud och är därför viktiga som standardljus för att bestämma avstånd inom Vintergatan och dess närhet. Värdet på den absoluta magnituden är fortfarande under debatt. Värden på +0,1 till +0,9 har föreslagits. Värdet tros variera med stjärnornas metallinnehåll på så sätt att stjärnor med låg metallhalt är ljusstarkare. Mest accepterat är ett värde på +0,6±0,2 beroende på metallhalt.

Astronomer har hittills upptäckt mer än 200 avlägsna variabla stjärnor som kallade RR Lyrae-stjärnor i Vintergatans stjärngloria. Den mest avlägsna av dessa stjärnor är mer än en miljon ljusår från jorden. Det är nästan halvvägs till vår granngalax Andromeda som finns cirka 2, 5 miljoner ljusår bort från oss.

De karakteristiska pulserna och ljusstyrkan hos RR Lyrae-stjärnor gör dem till utmärkta "standardljus" för att mäta galaktiska avstånd som nämnts ovan. De nya observationerna gjorde det möjligt för forskarna att spåra de yttre gränserna för Vintergatans gloria.

Studien omdefinierar vad som utgör den yttre gränsen  av Vintergatan, säger Raja GuhaThakurta, professor och ordförande för astronomi och astrofysik vid UC Santa Cruz. "Vår galax och Andromeda är båda så stora att det knappt finns något tomt utrymme mellan de två galaxerna."

GuhaThakurta säger att stjärnhalon i vår galax är mycket större än skivan som är cirka 100000 ljusår tvärs över. Vårt solsystem finns i en av galaxskivans spiralarmar. I mitten av skivan finns en central utbuktning och runt den ett halosken som innehåller de äldsta stjärnorna i galaxen och som sträcker sig hundratusentals ljusår i alla riktningar.

"Glorian är den svåraste delen att studera eftersom dess yttre gränser är så långt bort", sa GuhaThakurta. "Stjärnorna finns glest här jämfört med i skivans och utbuktningen där det är stjärntäthet. Men Glorian anses domineras av mörk materia och innehåller  det mesta av galaxens massa."

Yuting Feng är doktorand och arbetar tillsammans med GuhaThakurta vid UCSC var den som ledde den nya studien och som presenterade sina resultat i två föredrag vid American Astronomical Society-mötet i Seattle den 9 och 11 januari.

Enligt Feng hade det i  tidigare datamodelleringsstudier beräknats att stjärnglorian skulle sträcka sig ut till cirka 300 kiloparsek eller 1 miljon ljusår från det galaxens centrum. (Astronomer mäter galaktiska avstånd i kiloparsek; en kiloparsek är lika med 3260 ljusår.) De 208 RR Lyrae-stjärnor som Feng och hans kollegor upptäckte varierade i avstånd från centrum med cirka 20 till 320 kiloparsek.

"Vi kunde använda dessa variabla stjärnor som pålitliga spårämnen för att fastställa avstånden", sa Feng. "Våra observationer bekräftar de teoretiska uppskattningarna av halons storlek."

Resultaten är baserade på data från Next Generation Virgo Cluster Survey (NGVS). Ett forskningsprogram som använder Canada-France-Hawaii Telescope (CFHT) för att studera en galaxhop långt bortom Vintergatan. Undersökningen var inte utformad för att upptäcka RRLyrae-stjärnor så när så likväl verkade ske letade forskarna   upp dem ur teleskopets tidigare insamlade data.

Galaxhopen som var det egentliga målet att studera var Jungfruhopen  en stor galaxhop som inkluderar den gigantiska elliptiska galaxen M87.

"För att få en djup exponering av M87 och galaxerna runt den fångade teleskopet också förgrundsstjärnorna i detta fält så de data vi fick av RRLyrae-stjärnor är en slags biprodukt av den undersökningen", förklarade Feng.

Himlen är full av stjärnor, vissa ljusstarkare än andra. En stjärna kan se ljusstark ut eftersom den är stor och innehåller mycket energi eller finns nära oss. Det kan vara svårt att se skillnaden. Astronomer kan däremot identifiera en RR Lyrae-stjärna från dess karakteristiska upprepande pulser och sedan använda dess  ljusstyrka för att beräkna hur långt bort den är. Förfarandena är dock inte enkla. Mer avlägsna objekt, som kvasarer, kan misstolkas som RR Lyrae-stjärnor.

Studien var baserad på observationer som erhållits med MegaPrime / MegaCam, ett gemensamt projekt av CFHT och CEA / IRFU, vid Canada-France-Hawaii Telescope (CFHT), som drivs av National Research Council (NRC) i Kanada, Institut National des Sciences de l'Univers vid Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) i Frankrike och University of Hawaii.

Bild vikipedia RR Lyrae-variablerna återfinns i ett särskilt område av Hertzsprung–Russell diagrammet.

Inga kommentarer: