Tāpat kā daudzas citas spirālveida galaktikas Visumā, Piena ceļa galaktika sastāv no divām diskam līdzīgām struktūrām - plānā diska un biezā diska. Biezais disks, kas apņem plānu disku, satur apmēram 20% Piena ceļa zvaigznīšu, un, domājams, ka tas ir vecāks no pāra, pamatojoties uz tā zvaigžņu sastāvu (kurām ir lielāka metāliskuma pakāpe) un to uzpūtīgāko dabu.
Tomēr nesenajā pētījumā 38 zinātnieku grupa, kuru vadīja pētnieki no Austrālijas ARC Izcilības centra visu debesu astrofizikas trīs dimensijās (ASTRO-3D), izmantoja datus no tagad pensionētajiem Keplers misija mērīt zemestrīces Piena ceļa diskā. Pēc tam viņi ir pārskatījuši oficiālās aplēses par Piena ceļa biezā diska vecumu, un pēc viņu uzskatiem tas ir aptuveni 10 miljardi gadu vecs.
Pētījums, kas apraksta viņu atradumus ar nosaukumu “K2-HERMES aptauja: biezā diska vecums un metalitāte”, nesen parādījās Karaliskās astronomiskās biedrības ikmēneša paziņojumi. Pētniecības komandu vadīja Dr Sanjib Sharma no Sidnejas Astronomijas institūta un ARC visu debesu astrofizikas trīs dimensiju izcilības centra (ASTRO-3D), un tajā bija dalībnieki no vairākām universitātēm un pētniecības institūtiem.
Lai noteiktu biezā diska vecumu, doktors Šarma un viņa komanda izmantoja metodi, kas pazīstama kā asteroseismoloģija. Tas sastāv no zvaigžņu svārstību mērīšanas, ko izraisa zemestrīces, kur zvaigžņu garozas pēkšņi mainās līdzīgi kā zemestrīces. Šis process ļauj pētniekiem veikt “galaktisko arheoloģiju”, kur viņi var atskatīties uz Piena ceļa veidošanos (pirms vairāk nekā 13 miljardiem gadu).
Kā skaidroja Deniss Stello - Jaundienvidvelsas universitātes asociētais profesors un pētījuma līdzautors, tas ļāva viņiem noteikt zvaigznes iekšējās struktūras:
“Zemestrīces zvaigžņu iekšpusē rada skaņas viļņus, kas liek tām zvana vai vibrē. Izgatavotās frekvences stāsta mums par zvaigžņu iekšējām īpašībām, ieskaitot to vecumu. Tas ir mazliet kā identificēt vijoli kā Stradivarius, klausoties tās radīto skaņu. ”
Svarīgi atzīmēt, ka astronomi nespēj atklāt faktiskās zvaigžņu radītās “skaņas”. Tā vietā kustības zvaigznes iekšpusē mēra, pamatojoties uz zvaigznes spilgtuma izmaiņām. Iepriekš astronomi bija novērojuši, ka novērojumi, ko veica Keplers misija nesaskanēja ar Piena Ceļa struktūras modeļiem - kas paredzēja, ka biezajam diskam būs vairāk zema masas zvaigžņu.
Līdz šim nebija skaidrs, vai šī neatbilstība bija saistīta ar neprecizitātēm galaktikas modeļos vai ar problēmu zvaigžņu izvēles kritērijos. Izmantojot jaunus datus no K2 misijas laikā Šarma un viņa kolēģi atklāja, ka tā ir bijušā. Pamatā iepriekšējie galaktikas modeļi pieņēma, ka biezo disku apdzīvo zvaigznes ar mazu masu un zemu metāliskumu.
Tomēr, izmantojot K2 Misijas dati, lai veiktu svaigu spektroskopisku analīzi, doktors Šarma un viņa komanda noteica, ka esošajos modeļos iestrādātais ķīmiskais sastāvs ir nepareizs, kas noveda pie kļūdainiem viņu vecuma aprēķiniem. Ņemot to vērā, doktors Šarma un viņa komanda spēja asterozes datus pielāgot galaktisko modeļu prognozētajam. Kā paskaidroja doktors Šarma:
“Šis atradums noslēpj noslēpumu ... Agrākie dati par zvaigžņu vecuma sadalījumu diskā nepiekrita modeļiem, kas izveidoti tā aprakstīšanai, bet neviens nezināja, kur radusies kļūda - datos vai modeļos. Tagad mēs esam diezgan pārliecināti, ka esam to atraduši. ”
Kopš tā darbības uzsākšanas 2009. Gadā, Keplers misija ierosināja, ka biezajā diskā bija daudz vairāk jaunāku zvaigžņu, nekā prognozēja modeļi. Lai arī tas nebija paredzēts galvenokārt astroarheoloģijas vadīšanai, tā spēja izmērīt zvaigznes spilgtuma izmaiņas (šķietami planētas tranzīta dēļ) ir labi piemērota zvaigžņu zemestrīču mērīšanai.
“Zvaigznes ir tikai sfēriski instrumenti, kas pilni ar gāzi, bet to vibrācijas ir niecīgas, tāpēc mums ir jāskatās ļoti uzmanīgi,” sacīja Šarma. Izcili spilgtuma mērījumi, ko veica Keplers bija tam ideāli. Teleskops bija tik jutīgs, ka būtu varējis noteikt automašīnas lukturu tuvumu, ja blusa tam gāja garām. ”
Šie atklājumi liecina, ka pat pēc diviem tās reakcijas riteņiem 2013. gadā neizdevās, Keplers joprojām varēja veikt vērtīgus novērojumus kā daļu no tā K2 kampaņa. Šī pētījuma rezultāti arī skaidri norāda uz asteroseismoloģijas analītisko jaudu un spēju novērtēt zvaigžņu vecumu. Gaidāms vairāk atklājumu, jo zinātnieki turpina izmantot datus, kurus ieguvusi misija, pirms tā beidza darbību 2018. gada novembrī.
Šo datu analīze tiks apvienota ar jaunu informāciju, ko apkopojis NASA tranzīta eksoplanētu apsekošanas satelīts (TESS) - KeplersIr garīgais pēctecis, kurš kosmosā devās tikai pirms septiņiem mēnešiem Keplers atvaļināts. Šī informācija vēl vairāk uzlabos vēl vairāk zvaigžņu vecuma diska diskā un palīdzēs astronomiem uzzināt vairāk par Piena ceļa veidošanos un attīstību.
