Billedkredit: ESO
Hjem er det sted, vi kender bedst. Men ikke så i Mælkevejen - den galakse, vi lever i. Vores viden om vores nærmeste stjernede naboer har længe været alvorligt ufuldstændig og - værre - skæv af fordomme vedrørende deres opførsel. Stjerner blev generelt valgt til observation, fordi de blev betragtet som ”interessante” i en eller anden forstand, ikke fordi de var typiske. Dette har resulteret i et partisk syn på udviklingen af vores Galaxy.
Mælkevejen startede lige efter Big Bang som en eller flere diffuse klatter af gas af næsten rent brint og helium. Med tiden samledes den i den flade spiralgalakse, som vi bor i dag. I mellemtiden blev generation efter generation af stjerner dannet, inklusive vores sol for ca. 4.700 millioner år siden.
Men hvordan skete alt dette egentlig? Var det en hurtig proces? Var det voldelig eller rolig? Hvornår blev alle de tungere elementer dannet? Hvordan ændrede Mælkevejen sin sammensætning og form med tiden? Svar på disse og mange andre spørgsmål er 'varme' emner for astronomerne, der studerer fødselen og udviklingen af Mælkevejen og andre galakser.
Nu giver de rige resultater af en 15-årig maratonundersøgelse fra et dansk-schweizisk-svensk forskerteam [2] nogle af svarene.
1.001 nætter ved teleskopene
Holdet tilbragte mere end 1.000 observationsnætter over 15 år ved det danske 1,5 m-teleskop fra Det Europæiske Sydlige Observatorium ved La Silla (Chile) og på det schweiziske 1 m-teleskop fra Observatoire de Haute-Provence (Frankrig). Yderligere observationer blev foretaget i Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics i USA. I alt blev over 14.000 sollignende stjerner (såkaldte F- og G-type stjerner) observeret i gennemsnit fire gange hver - i alt ikke mindre end 63.000 individuelle spektroskopiske observationer!
Denne nu komplette folketælling af kvarterstjerner giver afstande, aldre, kemisk analyse, rumhastigheder og kredsløb i den generelle rotation af Mælkevejen. Den identificerer også de stjerner (ca. 1/3 af dem alle), som astronomerne fandt at være dobbelt eller flere.
Dette meget komplette datasæt for stjernerne i solkvarteret vil give mad til tanke af astronomer i de kommende år.
En drøm
Disse observationer giver de længe søgte manglende stykker af puslespillet for at få et klart overblik over solcelleområdet. De markerer effektivt afslutningen af et projekt, der blev startet for mere end tyve år siden ..
Faktisk markerer dette arbejde opfyldelsen af en gammel drøm af den danske astronom Bengt Str? Mgren (1908-1987), der var banebrydende for studiet af Mælkevejenes historie gennem systematiske studier af dens stjerner. Allerede i 1950'erne designede han et specielt system med farvemålinger til at bestemme den stjerners kemiske sammensætning og aldre meget effektivt. Og de danske 50 cm og 1,5 m-teleskoper ved ESO La Silla-observatoriet (Chile) blev konstrueret for at gøre sådanne projekter mulige.
En anden dansk astronom Erik Heyn Olsen tog det første skridt i 1980'erne ved at måle fluxen (lysintensitet) i flere bølgebånd (i “Str? Mgren fotometrisk system”) på 30.000 A, F og G stjerner over hele himlen til en fast lysstyrke grænse. Dernæst bestemte ESAs Hipparcos-satellit nøjagtige afstande og hastigheder i himmelplanet for disse og mange andre stjerner.
Det manglende led var bevægelserne langs sigtelinjen (de såkaldte radiale hastigheder). De blev derefter målt af det nuværende team fra Doppler-skiftet af stjernernes spektrale linjer (den samme teknik, der bruges til at detektere planeter omkring andre stjerner) ved hjælp af det specialiserede CORAVEL-instrument.
Stjernebaner i Mælkevejen
Når hastighedsinformationen er afsluttet, kan astronomerne nu beregne, hvordan stjernerne har vandret rundt i galaksen i fortiden, og hvor de vil hen i fremtiden, jf. Pkt. PR-videoklip 04/04.
Birgitta Nordstr? M, leder af teamet, forklarer: ”For første gang har vi et komplet sæt af observerede stjerner, der er en retfærdig repræsentation af den stellare befolkning på Mælkevejen skiven generelt. Den er stor nok til en ordentlig statistisk analyse og har også fuld hastighed og binærstjernet information. Vi har lige startet selve analysen af dette datasæt, men vi ved, at vores kolleger over hele verden vil skynde sig at deltage i fortolkningen af denne skattekiste af information. ”
Holdets første analyse indikerer, at genstande som molekylære skyer, spiralarme, sorte huller eller måske en central bjælke i galaksen har rørt stjernernes bevægelse igennem hele Melkevejsens historie.
Dette afslører igen, at udviklingen af Mælkevejen var langt mere kompleks og kaotisk end traditionelle, forenklede modeller længe hidtil har antaget. Supernova-eksplosioner, galakskollisioner og indstrømning af enorme gasskyer har gjort Mælkevejen til et meget livligt sted!
Original kilde: ESO News Release
