Seit zehn Jahren untersucht das australische ARC Centre of Excellence in All Sky Astrophysics in 3 Dimensions (ASTRO 3D) mit dem Anglo-Australian Telescope (AAT) Sternentstehung, chemische Anreicherung, Migration und Verschmelzungen in der Milchstraße.
Ihre Arbeit ist Teil des GALActic Archaeology with HERMES (GALAH)-Projekts, einer internationalen Zusammenarbeit von mehr als 100 Wissenschaftlern aus Instituten und Universitäten weltweit. Diese Beobachtungen haben zu mehrdimensionalen Datensätzen mit der höchsten spektralen Auflösung für über eine Million Sterne in der Milchstraße geführt.
Frühere GALAH-Datenveröffentlichungen haben zu vielen bedeutenden Entdeckungen über die Entwicklung der Milchstraße, die Existenz von Exoplaneten, versteckten Sternhaufen und vielem mehr geführt. In der vierten Datenveröffentlichung (DR4) veröffentlichte das GALAH-Team die chemischen Fingerabdrücke (Spektren) von fast einer Million Sternen.
Diese Daten stellen den Höhepunkt des 10-jährigen Projekts dar und wurden anlässlich der Feierlichkeiten zum 50-jährigen Jubiläum des AAT veröffentlicht. Laut der Studie, die der Veröffentlichung beilag, werden die Daten in jahrzehntelange Forschungen zur Entstehung und Entwicklung unserer Galaxie einfließen.
Die Studie wurde von Sven Buder geleitet, einem wissenschaftlichen Mitarbeiter bei ASTRO 3D und der Australian National University (ANU). Zu ihm gesellte sich ein internationales Forscherteam der Research School of Astronomy and Astrophysics der ANU, ASTRO 3D, ACCESS-NRI, des UNSW Data Science Hub, des Sydney Institute for Astronomy, Astrophysics and Space Technologies Research Center und des Space Telescope Science Institute (STScI). ), das Stellar Astrophysics Center, das International Space Science Institute und mehrere Universitäten.
Das Papier, in dem die Datenfreigabe beschrieben wird, wurde kürzlich von angenommen Veröffentlichungen der Astronomical Society of Australia. Es ist derzeit verfügbar auf der arXiv Preprint-Server.
Die GALAH-Untersuchung basiert auf dem High Efficiency and Resolution Multi-Element Spectrograph (HERMES), der in Verbindung mit dem 2-Grad-Feld-Positionierer (2dF) arbeitet. Beide Instrumente sind Teil des Anglo-Australian Telescope (AAT), das sich am Siding Spring Observatory in Coonabarabran, New South Wales, befindet.
Der 2dF-Positionierer platziert eine Faser an der Position eines Sterns, damit das Licht zum HERMES-Instrument gelangt, das detaillierte Spektren von 392 Objekten gleichzeitig über zwei Grad des Himmels erhält. Wie Dr. Buder, ein wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Australian National University, in einer aktuellen Pressemitteilung von Science in Public erklärte: „Unsere Arbeit konzentriert sich darauf, so viele hochwertige Daten wie möglich zu sammeln.“
„GALAH hat uns gezeigt, aus welchen chemischen Elementen die Sterne der Milchstraße bestehen. Dieser Datensatz hilft uns nun dabei, die Sterne in unserer Nachbarschaft genau zu altern und zu verstehen, woher sie kommen. Diese Daten werden zu einem leistungsstarken Werkzeug für Astronomen, um neue zu testen.“ Theorien und machen neue wissenschaftliche Entdeckungen über das Universum.
Die Projektwissenschaftler stützen sich auch auf Daten der Missionen Gaia, Kepler und CoRoT, die optische Daten zu unzähligen Sternen in unserer Galaxie gesammelt haben. Das GALAH-Projekt zielt darauf ab, das Alter dieser Sterne anhand ihrer chemischen Signaturen zu bestimmen, um ein klareres Bild vom Aufbau der Milchstraße zu erhalten. Dies wird es Astronomen ermöglichen, einen Zeitstrahl der chemischen und dynamischen Entwicklung der Galaxie abzuschätzen und Veränderungen in der Geschwindigkeit der Sternentstehung im Laufe der Zeit zu untersuchen.
„Wir haben die Elemente in diesen Sternen gemessen, wie Kohlenstoff, Stickstoff, Sauerstoff sowie schwere Elemente, die in unseren Smartphones und Elektrofahrzeugen vorkommen“, fügte Dr. Buder hinzu. „Diese Daten werden uns helfen herauszufinden, wie diese Elemente in Sternen produziert werden, was für die Erklärung der Ursprünge der Bausteine des Lebens von grundlegender Bedeutung ist.“
Die Spektraldaten bestehen aus dem sichtbaren Spektrum mit überlappenden Barcodes, die angeben, bei welchen Wellenlängen Licht absorbiert wird. Dies sind die „chemischen Fingerabdrücke“ des Sterns, die seine Gesamtzusammensetzung offenbaren. Diese Daten werden Astronomen auch helfen zu verstehen, wie die Elemente entstanden und im Universum verteilt sind, und geben Hinweise auf die kosmische Entwicklung. Als ob das nicht genug wäre, können die Spektren auch zur potenziellen Erkennung von Signaturen von Planetensystemen verwendet werden.
In der Vergangenheit haben GALAH-Daten gezeigt, dass Sterne im Zuge der Entwicklung der Milchstraße möglicherweise Planeten verschlungen haben. Co-Autor Professor Daniel Zucker von der Macquarie University sagte:
„Die GALAH-Untersuchung hat Anzeichen dafür entdeckt, dass einige Sterne Planeten, die sie umkreisen, ‚gefressen‘ haben könnten. Dies kann anhand der chemischen Zusammensetzung des Sterns beobachtet werden, da die Elemente des verzehrten Planeten als Markierungen in der Zusammensetzung des Sterns auftauchen würden.“ Spektrum.“
Die GALAH-Datensätze hatten tiefgreifende Auswirkungen auf die globale astronomische Gemeinschaft und führten bisher zu 290 wissenschaftlichen Studien. Die vorherige Datenveröffentlichung (DR3) umfasste 300.000 Sterne und wurde für die verantwortliche Zeitschrift zum meistzitierten Werk des Jahres. Angesichts der Daten von fast 1.000.000 Sternen wird erwartet, dass die wissenschaftliche Bedeutung dieser neuesten Veröffentlichung enorm sein wird. Es wird erwartet, dass der GALAH-Datensatz auch eine wichtige Rolle beim Training der nächsten Generation von Werkzeugen für maschinelles Lernen spielen wird, die für die Astronomie immer wichtiger werden.
„Wir blicken wirklich auf eine unglaublich aufregende Zeit in den nächsten Jahren, in der all diese Entdeckungen darüber, was in unserem Universum passiert, aus den Daten resultieren werden, die wir hier in Australien mit australischen Teleskopen und aufbauend auf australischer Forschung gesammelt haben.“ „, sagte die außerordentliche Professorin Sarah Martell von der UNSW, ein wichtiges Mitglied des Projekts.
Professorin Emma Ryan-Weber, die Direktorin von ASTRO 3D, fügte hinzu, dass das GALAH-Projekt direkt mit der Mission von ASTRO 3D zusammenhängt: „Es hilft uns zu verstehen, wie Galaxien im Laufe der Zeit Masse aufbauen. Die chemischen Informationen, die das Forschungsteam gesammelt hat, ähneln der DNA von Sternen – Wir können damit erkennen, woher jeder Stern kommt.
„Wir können auch ihr Alter und ihre Bewegungen bestimmen und ein tieferes Verständnis darüber gewinnen, wie die Milchstraße und andere Galaxien entstanden und sich entwickelt haben.“
„Darüber hinaus wird das GALAH-Projekt mit dem Ende der ASTRO 3D-Mission ein bleibendes Erbe der australischen Wissenschaft hinterlassen und astronomische Entdeckungen über den Ursprung und die Entwicklung des Universums für die kommenden Jahrzehnte liefern.“
Die DR4-Version kann gefunden werden Hierwährend die gesamte Liste der GALAH-Datensätze gefunden werden kann Hier.
Weitere Informationen:
S. Buder et al, The GALAH Survey: Data Release 4, arXiv (2024). DOI: 10.48550/arxiv.2409.19858