• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  • 350, 000 stjärnor DNA förhört i sökandet efter solar förlorade syskon

    HERMES, den nya spektrografen byggd vid AAO, använder volymfasholografiska (VPH) gitter för att tillhandahålla olika optimerade spektra i blått, grönt och rött ljus och ett fjärde band i infrarött ljus. HERMES-spektra tillåter astronomer att studera stjärnornas kemiska sammansättning för att förstå deras bildning och utveckling. Ett spektrum av solen visar många mörka drag på grund av olika kemiska element i solljus. Kredit:N.A. Sharp, NOAO/NSO/Kitt Peak FTS/AURA/NSF.

    En australiensiskt ledd grupp av astronomer som arbetar med europeiska kollaboratörer har avslöjat "DNA" av mer än 340, 000 stjärnor i Vintergatan, som borde hjälpa dem att hitta syskonen till solen, nu utspridda över himlen.

    Detta är ett stort tillkännagivande från en ambitiös galaktisk arkeologiundersökning, kallas GALAH, lanserades i slutet av 2013 som en del av en strävan att avslöja formuleringen och utvecklingen av galaxer. När det är klart, GALAH kommer att undersöka mer än en miljon stjärnor.

    GALAH-undersökningen använde HERMES-spektrografen vid Australian Astronomical Observatorys (AAO) 3,9-meters Anglo-Australian Telescope nära Coonabarabran, NSW, att samla in spektra för 340:an, 000 stjärnor.

    GALAH-undersökningen publicerar idag sin första stora offentliga data.

    Det insamlade 'DNA'et spårar stjärnornas härkomst, visar astronomer hur universum gick från att bara ha väte och helium - precis efter Big Bang - till att idag vara fyllt med alla grundämnen vi har här på jorden som är nödvändiga för liv.

    "Ingen annan undersökning har kunnat mäta så många element för så många stjärnor som GALAH, sa Dr Gayandhi De Silva, vid University of Sydney och AAO, HERMES-instrumentforskaren som övervakade grupperna som arbetade med dagens stora datasläpp.

    "Denna data kommer att möjliggöra upptäckter som de ursprungliga stjärnhoparna i galaxen, inklusive solens födelsekluster och solsyskon - det finns ingen annan datauppsättning som denna någonsin samlad någon annanstans i världen, " sa Dr De Silva.

    Dr Sarah Martell från UNSW Sydney, som leder GALAH-undersökningsobservationer, förklarade att solen, som alla stjärnor, föddes i en grupp eller ett kluster av tusentals stjärnor.

    "Varje stjärna i det klustret kommer att ha samma kemiska sammansättning, eller DNA - dessa kluster dras snabbt isär av vår Vintergatans galax och är nu utspridda över himlen, " sa Dr Martell.

    Varje astronomiskt objekt har ett unikt spektrum, eller "regnbågsfingeravtryck, "som låter astronomer bestämma dess innehåll, ålder, bildningshistoria, rörelser genom rymden, temperatur och mer! AAO bygger kontinuerligt innovativa spektrografer för 4-meters AAT och UK Schmidt-teleskopen för att samla in spektraldata från hundratusentals stjärnor och galaxer. Den här videon, publicerades första gången 2015, visar vägen ljuset från avlägsna astronomiska objekt följer genom teleskopets optik för att dela upp ljuset i dess regnbågsspektrum. Kredit:AAO och Dr. Amanda Bauer

    "GALAH-teamets mål är att göra DNA-matchningar mellan stjärnor för att hitta sina sedan länge förlorade systrar och bröder."

    För varje stjärna, detta DNA är mängden de innehåller av vart och ett av nästan två dussin kemiska element som syre, aluminium, och järn.

    Tyvärr, astronomer kan inte samla in DNA från en stjärna med en munsvamp utan istället använda stjärnljuset, med en teknik som kallas spektroskopi.

    Ljuset från stjärnan samlas upp av teleskopet och passerar sedan genom ett instrument som kallas en spektrograf, som delar upp ljuset i detaljerade regnbågar, eller spektra.

    Docent Daniel Zucker, från Macquarie University och AAO, nämnda astronomer mätte placeringen och storleken av mörka linjer i spektra för att räkna ut mängden av varje element i en stjärna.

    "Varje kemiskt element lämnar ett unikt mönster av mörka band vid specifika våglängder i dessa spektra, som fingeravtryck, " han sa.

    Dr Jeffrey Simpson vid AAO sa att det tar ungefär en timme att samla in tillräckligt med ljusfotoner för varje stjärna, men "Tack och lov, vi kan observera 360 stjärnor samtidigt med fiberoptik, " han lade till.

    GALAH-teamet har tillbringat mer än 280 nätter vid teleskopet sedan 2014 för att samla in all data.

    GALAH-undersökningen är skapad av professor Joss Bland-Hawthorn från University of Sydney och ARC Center of Excellence for All Sky Astrophysics in 3 Dimensions (ASTRO 3D) och professor Ken Freeman från Australian National University (ANU). Det var tänkt för mer än ett decennium sedan som ett sätt att reda ut historien om vår Vintergatans galax; HERMES-instrumentet designades och byggdes av AAO specifikt för GALAH-undersökningen.

    En schematisk bild av HERMES -instrumentet som visar ljusbanan för hur stjärnljus från teleskopet AAT är uppdelat i fyra olika kanaler. Kredit:Australian Astronomical Observatory (AAO)

    Att mäta överflödet av varje kemikalie i så många stjärnor är en enorm utmaning. Att göra detta, GALAH har utvecklat sofistikerade analystekniker.

    Doktorand Sven Buder vid Max Planck-institutet för astronomi, Tyskland, som är huvudförfattare till den vetenskapliga artikeln som beskriver GALAH-datareleasen, är en del av analysarbetet av projektet, arbetar med doktoranden Ly Duong och professor Martin Asplund från ANU och ASTRO 3D.

    Mr. Buder said:"We train [our computer code] The Cannon to recognize patterns in the spectra of a subset of stars that we have analysed very carefully, and then use The Cannon's machine learning algorithms to determine the amount of each element for all of the 340, 000 stars." Ms. Duong noted that "The Cannon is named for Annie Jump Cannon, a pioneering American astronomer who classified the spectra of around 340, 000 stars by eye over several decades a century ago - our code analyses that many stars in far greater detail in less than a day."

    The GALAH survey's data release is timed to coincide with the huge release of data on 25 April from the European Gaia satellite, which has mapped more than 1.6 billion stars in the Milky Way - making it by far the biggest and most accurate atlas of the night sky to date.

    In combination with velocities from GALAH, Gaia data will give not just the positions and distances of the stars, but also their motions within the Galaxy.

    Professor Tomaz Zwitter (University of Ljubljana, Slovenia) said today's results from the GALAH survey would be crucial to interpreting the results from Gaia:"The accuracy of the velocities that we are achieving with GALAH is unprecedented for such a large survey."

    Dr Sanjib Sharma from the University of Sydney concluded:"For the first time we'll be able to get a detailed understanding of the history of the Galaxy."


    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com