Tin tức Khoa học Skynet

Trái tim cổ xưa của Dải Ngân hà: VISTA tìm thấy “hài cốt” của cụm sao hình cầu cổ xưa

Ngày:
Th10 12, 2016
Tóm tắt:

Những ngôi sao cổ, thuộc loại được gọi là RR Lyrae, lần đầu tiên được phát hiện ở trung tâm Dải Ngân hà, sử dụng kính viễn vọng hồng ngoại VISTA của ESO. Các ngôi sao RR Lyrae thường cư trú trong các quần thể sao cổ đại hơn 10 tỷ năm tuổi. Khám phá của họ cho thấy trung tâm phình ra của Dải Ngân hà có khả năng phát triển thông qua việc sáp nhập các cụm sao nguyên thủy. Những ngôi sao này thậm chí có thể là phần còn lại của cụm sao lớn nhất và tồn tại lâu nhất trong toàn bộ Dải Ngân hà.

Chia sẻ:
BÀI VIẾT ĐẦY ĐỦ

Một nhóm được dẫn dắt bởi Dante Triniti (Đại học Andrés Bello, Santiago, Chile) và Rodrigo Tương phản Ramos (Acaduto Milenio de Astrofísica, Santiago, Chile) đã sử dụng các quan sát từ kính viễn vọng khảo sát hồng ngoại VISTA, như một phần của Biến thể trong VactA (VV) Khảo sát công khai ESO để tìm kiếm cẩn thận phần trung tâm của Dải Ngân hà. Bằng cách quan sát ánh sáng hồng ngoại, ít bị ảnh hưởng bởi bụi vũ trụ hơn ánh sáng khả kiến ​​và khai thác các điều kiện tuyệt vời tại Đài quan sát Paranal của ESO, nhóm nghiên cứu đã có thể có được cái nhìn rõ ràng hơn về khu vực này hơn bao giờ hết. Họ đã tìm thấy một tá ngôi sao RR Lyrae cổ đại ở trung tâm của Dải Ngân hà mà trước đây chưa được biết đến.

Hình ảnh này, được chụp bằng kính viễn vọng khảo sát hồng ngoại VISTA , như một phần của Biến trong khảo sát công khai ESO Via Lactea (VVV) , cho thấy phần trung tâm của Dải Ngân hà. Mặc dù thường ẩn sau bụi che khuất, khả năng hồng ngoại của VISTA cho phép nghiên cứu các ngôi sao gần trung tâm thiên hà.

Trong phạm vi quan điểm này, các nhà thiên văn học đã phát hiện ra một số ngôi sao cổ, thuộc loại được gọi là RR Lyrae. Vì các ngôi sao RR Lyrae thường cư trú trong các quần thể sao cổ xưa hơn 10 tỷ năm tuổi, phát hiện này cho thấy trung tâm phình ra của Dải Ngân hà có khả năng phát triển thông qua việc sáp nhập các cụm sao nguyên thủy.

Tín dụng:
Khảo sát ESO / VVV / D. Triniti
Hình ảnh này, được chụp bằng kính viễn vọng khảo sát hồng ngoại VISTA , như một phần của Biến trong khảo sát công khai ESO Via Lactea (VVV) , cho thấy phần trung tâm của Dải Ngân hà. Mặc dù thường ẩn sau bụi che khuất, khả năng hồng ngoại của VISTA cho phép nghiên cứu các ngôi sao gần trung tâm thiên hà. Trong phạm vi quan điểm này, các nhà thiên văn học đã phát hiện ra một số ngôi sao cổ, thuộc loại được gọi là RR Lyrae. Vì các ngôi sao RR Lyrae thường cư trú trong các quần thể sao cổ xưa hơn 10 tỷ năm tuổi, phát hiện này cho thấy trung tâm phình ra của Dải Ngân hà có khả năng phát triển thông qua việc sáp nhập các cụm sao nguyên thủy.
Tín dụng: Khảo sát ESO / VVV / D. Triniti

Dải Ngân hà của chúng ta có một trung tâm đông dân cư – một đặc điểm chung của nhiều thiên hà nhưng độc đáo ở chỗ nó đủ gần để nghiên cứu sâu. Phát hiện này về các ngôi sao RR Lyrae cung cấp bằng chứng thuyết phục giúp các nhà thiên văn quyết định giữa hai lý thuyết cạnh tranh chính về cách thức phình hạt nhân hình thành [1].

Các ngôi sao RR Lyrae thường được tìm thấy trong các cụm sao dày đặc. Chúng là những ngôi sao khác nhau và độ sáng của mỗi ngôi sao RR Lyrae dao động thường xuyên. Bằng cách quan sát độ dài của mỗi chu kỳ sáng và mờ trong RR Lyrae, đồng thời đo độ sáng của ngôi sao, các nhà thiên văn học có thể tính được khoảng cách của nó [2].

Biểu đồ này cho thấy vị trí của trường quan sát trong đó các ngôi sao RR Lyrae gần trung tâm thiên hà được phát hiện - được đánh dấu bằng một vòng tròn màu đỏ. Các ngôi sao biến đổi và trung tâm của Dải Ngân hà nằm trong chòm sao Nhân Mã (Cung thủ). Bản đồ này cho thấy hầu hết các ngôi sao có thể nhìn thấy bằng mắt trong điều kiện tốt.

Tín dụng:
ESO, IAU và Bầu trời & Kính viễn vọng
Biểu đồ này cho thấy vị trí của trường quan sát trong đó các ngôi sao RR Lyrae gần trung tâm thiên hà được phát hiện – được đánh dấu bằng một vòng tròn màu đỏ. Các ngôi sao biến đổi và trung tâm của Dải Ngân hà nằm trong chòm sao Nhân Mã (Cung thủ). Bản đồ này cho thấy hầu hết các ngôi sao có thể nhìn thấy bằng mắt trong điều kiện tốt.
Tín dụng: ESO, IAU và Bầu trời & Kính viễn vọng

Thật không may, những ngôi sao chỉ báo khoảng cách tuyệt vời này thường xuyên bị các ngôi sao trẻ hơn, sáng hơn và ở một số vùng bị che khuất bởi bụi. Do đó, việc định vị các ngôi sao RR Lyrae ngay tại trung tâm cực kỳ đông đúc của Dải Ngân hà là không thể cho đến khi khảo sát VVV công khai được thực hiện bằng ánh sáng hồng ngoại. Mặc dù vậy, nhóm nghiên cứu đã mô tả nhiệm vụ xác định vị trí của các ngôi sao RR Lyrae giữa đám đông những ngôi sao sáng hơn là “đáng ngại”.

Tuy nhiên, công việc khó khăn của họ đã được đền đáp bằng việc xác định hàng tá ngôi sao RR Lyrae. Khám phá của họ chỉ ra rằng tàn dư của các cụm sao cầu cổ đại nằm rải rác trong trung tâm của phình của Dải Ngân hà.

Rodrigo Tương phản Ramos giải thích: ” Phát hiện này về ngôi sao RR Lyrae ở trung tâm dải Ngân hà có ý nghĩa quan trọng đối với sự hình thành hạt nhân thiên hà. Bằng chứng ủng hộ kịch bản ban đầu hạt nhân được tạo ra từ một số cụm sao hình cầu được hợp nhất . “

Chế độ xem trường rộng ánh sáng có thể nhìn thấy này cho thấy các đám mây sao phong phú trong chòm sao Nhân Mã (Cung thủ) theo hướng trung tâm của dải ngân hà của chúng ta. Toàn bộ hình ảnh chứa đầy số lượng lớn các ngôi sao - nhưng vẫn còn ẩn giấu đằng sau những đám mây bụi và chỉ được tiết lộ trong các hình ảnh hồng ngoại. Chế độ xem này được tạo từ các bức ảnh dưới ánh sáng đỏ và xanh lam và là một phần của Khảo sát bầu trời số hóa 2. Trường nhìn khoảng 3,5 độ x 3,6 độ.

Tín dụng:
ESO và Khảo sát bầu trời số hóa 2. Lời cảm ơn: Davide De Martin và S. Guisard ( www.eso.org/~sguisard )
Chế độ xem trường rộng ánh sáng có thể nhìn thấy này cho thấy các đám mây sao phong phú trong chòm sao Nhân Mã (Cung thủ) theo hướng trung tâm của dải ngân hà của chúng ta. Toàn bộ hình ảnh chứa đầy số lượng lớn các ngôi sao – nhưng vẫn còn ẩn giấu đằng sau những đám mây bụi và chỉ được tiết lộ trong các hình ảnh hồng ngoại. Chế độ xem này được tạo từ các bức ảnh dưới ánh sáng đỏ và xanh lam và là một phần của Khảo sát bầu trời số hóa 2. Trường nhìn khoảng 3,5 độ x 3,6 độ.
Tín dụng: ESO và Khảo sát bầu trời số hóa 2. Lời cảm ơn: Davide De Martin và S. Guisard ( www.eso.org/~sguisard )

Giả thuyết cho rằng phình hạt nhân thiên hà hình thành thông qua việc sáp nhập các cụm cầu được tranh luận bởi giả thuyết cạnh tranh rằng những chỗ phình này thực sự là do sự tích tụ khí nhanh chóng. Sự vô tình của những ngôi sao RR Lyrae này – hầu như luôn được tìm thấy trong các cụm sao cầu – là bằng chứng rất mạnh mẽ cho thấy một phần của khối phồng hạt nhân của Dải Ngân hà thực sự hình thành thông qua việc sáp nhập. Bằng cách mở rộng, tất cả các chỗ phình thiên hà tương tự khác có thể đã hình thành theo cùng một cách.

Những ngôi sao này không chỉ là bằng chứng mạnh mẽ cho một lý thuyết quan trọng về sự tiến hóa của thiên hà, mà chúng còn có khả năng hơn 10 tỷ năm tuổi – những người sống sót lờ mờ nhưng có lẽ là cụm sao lớn nhất và lớn nhất trong Dải Ngân hà.

Ghi chú

[1] Khối sao của hạt nhân là thành phần nhỏ gọn ở các vùng trong cùng của Dải Ngân hà (và các thiên hà khác) kéo dài tới kích thước khoảng 400 năm ánh sáng.

[2] Các ngôi sao RR Lyrae, giống như một số biến số thông thường khác như Cepheids cho thấy mối quan hệ đơn giản giữa tốc độ thay đổi độ sáng và độ sáng của chúng. Thời gian dài hơn có nghĩa là ngôi sao sáng hơn. Mối quan hệ độ sáng theo thời gian này có thể được sử dụng để suy ra khoảng cách của một ngôi sao từ thời kỳ biến đổi và độ sáng rõ ràng của nó.

Thêm thông tin

Nghiên cứu này đã được trình bày trong một bài báo để xuất hiện trong Tạp chí Vật lý thiên văn .

Sao Variable RR Lyrae:

Video, dựa trên các quan sát được thực hiện trong vùng hồng ngoại với kính viễn vọng khảo sát hồng ngoại VISTA cho thấy khu vực trung tâm của thiên hà Milky Way. 
Một số ngôi sao biến trong lĩnh vực xem được đánh dấu bằng các vòng tròn. 
Chúng cũng có thể được xác định khi chúng sáng và mờ dần trong khoảng thời gian đều đặn. 
Cuối cùng, video phóng to một trong những ngôi sao RR Lyrae mới được phát hiện (được đánh dấu bằng một vòng tròn màu đỏ), quá mờ để có thể nhìn thấy rõ trong trường nhìn rộng.
Tín dụng:Khảo sát ESO / VVV / D. Triniti

Phóng to trung tâm thiên hà:

Chuỗi video này bắt đầu từ chế độ xem trường rộng của Dải Ngân hà và đóng gần trung tâm thiên hà. Tại đây, các nhà thiên văn học sử dụng kính viễn vọng khảo sát hồng ngoại VISTA đã phát hiện ra một số ngôi sao cổ, thuộc loại được gọi là RR Lyrae. Các ngôi sao RR Lyrae thường cư trú trong các quần thể sao cổ đại hơn 10 tỷ năm tuổi. Khám phá của họ cho thấy trung tâm phình ra của Dải Ngân hà có khả năng phát triển thông qua việc sáp nhập các cụm sao nguyên thủy.
Tín dụng: ESO, Khảo sát bầu trời số hóa 2, N. Risinger ( skysurvey.org . Lời cảm ơn: Davide De Martin và S. Guisard ( www.eso.org/~sguisard ), Âm nhạc: Johan B. Monell (www.johanmonell.com )

Pan qua trung tâm thiên hà:

Video này phóng to một phần của bầu trời gần trung tâm Dải Ngân hà của chúng ta, được quan sát bằng kính viễn vọng khảo sát hồng ngoại VISTA. Trong phần này của các nhà thiên văn học bầu trời đã phát hiện ra một tá ngôi sao biến mới. Khám phá của họ cho thấy trung tâm phình ra của Dải Ngân hà có khả năng phát triển thông qua việc sáp nhập các cụm sao nguyên thủy.
Tín dụng: Khảo sát ESO / VVV / D. Triniti. Âm nhạc: Kích thước thứ 5

Nguồn truyện:

Tài liệu được cung cấp bởi Đài thiên văn Nam Âu – ESO . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa cho kiểu dáng và độ dài.


Tạp chí tham khảo :

  1. Dante Triniti, Rodrigo Tương phản Ramos, Manuela Zoccali, Marina Rejkuba, Oscar A. Gonzalez, Elena Valenti, Felipe Gran. KHÁM PHÁ CÁC NGÔI SAO RR LYRAE TRONG BULGE NUCLEAR CỦA CÁCH SỮA . Tạp chí Vật lý thiên văn , 2016; 830 (1): L14 DOI: 10.3847 / 2041-8205 / 830/1 / L14

Bài viết liên quan

Bài viết mới