«Звездотрясения» как мера возраста Млечного Пути
Млечный Путь, подобно многим другим спиральным галактикам, состоит из двух дискообразных образований — тонкого и толстого диска. Толстый диск охватывает тонкий и содержит около 20% звезд нашей галактики. Исследовали считали, что он старше тонкого собрата из-за состава его светил (с большим содержанием металлов) и большей «пышности».
В недавнем исследовании группа ученых воспользовалась данными телескопа «Кеплер» (Kepler), завершившего свою миссию в конце 2018 года. Исследователи из австралийского научного центра CAASTRO изучили собранные в ходе миссии измерения «звездотрясений» в толстом диске Млечного Пути. Исходя из проведенного анализа, ученые пришли к выводу, что возраст толстого диска приблизительно равен 10 миллиардам лет.
Их работа «Исследование K2-HERMES: возраст и металличность толстого диска» недавно была опубликована в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS), одном из ведущих научных журналов мира по астрономии и астрофизике. Главой исследовательской группы стал доктор Санджиб Шарма из Сиднейского астрономического института и CAASTRO.
Для определения возраста толстого диска доктор Шарма и его команда обратились к астросейсмологии — науке, изучающую колебания и пульсацию звезд, некоторые из которых походят на землятрясения. Исследование «звездотрясений» можно назвать своеобразной «галактической археологией» — изучением времен, когда Млечный Путь лишь формировался (более 13 млрд лет назад).
Разумеется, настоящие «звуки», рожденные в звездах, астрономы обнаружить не могут. Сейсмическая активность звезд определяется не по звуку, а по динамике яркости и света, источаемого звездой.
Ранее астрономы отмечали, что полученные «Кеплером» наблюдения не соответствовали структурным моделям Млечного Пути. Согласно полученным в ходе миссии данным, на толстом диске галактики расположено больше молодых звезд, обладающих низкой массой и металличностью — это разнилось с теорией о том, что толстый диск старше тонкого.
Доселе было неясно, произошло ли это расхождение из-за неточностей в моделировании галактик или из-за неверных критериев выбора звезд для изучения. Благодаря новым данным, полученным в ходе миссии «K2-HERMES», Шарма и его коллеги обнаружили, что проблема все же заключалась в существующих структурных моделях.
При проведении спектрального анализа исследователи определили, что используемый в предыдущих моделях химический состав был определен неверно, что и привело к неточному определению возраста галактики. Приняв это во внимание, команда доктора Шарма привела в соответствие астросейсмические данные и структурные модели галактики.
Даже после выхода из строя пары турбин в 2013 году телескоп Kepler смог провести ценные наблюдения в рамках «K2-HERMES». Результаты исследования также свидетельствуют о аналитической силе астеросейсмологии, в частности, о ее способности оценивать возраст звезд. Ожидается больше открытий, поскольку ученые продолжают публиковать данные, полученные до отключения телескопа в ноябре 2018 года.
Анализ полученных данных будет объединен с новой информацией, собранной телескопом TESS — преемником «Кеплера», вышедшим в космос всего за семь месяцев до отключения предшественника. Информация поможет астрономам в определении возраста звезд на толстом диске и изучении формирования и развития Млечного Пути.
