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    Gli astronomi usano il metallo pesante per far luce sulla formazione stellare

    Gli astronomi usano le galassie vicino alla Terra come laboratorio "locale". Attestazione:ICRAR

    Gli astronomi del nodo dell'International Center for Radio Astronomy Research (ICRAR) della University of Western Australia hanno sviluppato un nuovo modo per studiare la formazione stellare nelle galassie dalla notte dei tempi ad oggi.

    "Le stelle possono essere pensate come enormi impianti di lavorazione a propulsione nucleare, " ha detto il ricercatore capo Dr. Sabine Bellstedt, di ICRAR.

    "Prendono elementi più leggeri come l'idrogeno e l'elio, e, da miliardi di anni, producono gli elementi più pesanti della tavola periodica che troviamo oggi sparsi in tutto l'universo. Il carbonio, calcio e ferro nel tuo corpo, l'ossigeno nell'aria che respiri, e il silicio nel tuo computer esiste perché una stella ha creato questi elementi più pesanti e li ha lasciati indietro, " Bellstedt ha detto. "Le stelle sono le ultime fabbriche di elementi nell'universo".

    Capire come le galassie hanno formato le stelle miliardi di anni fa richiede il compito molto difficile di utilizzare potenti telescopi per osservare le galassie a molti miliardi di anni luce di distanza nell'universo distante.

    Però, le galassie vicine sono molto più facili da osservare. Usando la luce di queste galassie locali, gli astronomi possono ricostruire in modo forense la storia delle loro vite (chiamata storia della loro formazione stellare). Ciò consente ai ricercatori di determinare come e quando hanno formato le stelle nella loro infanzia, miliardi di anni fa, senza lottare per osservare le galassie nell'universo lontano.

    Una selezione dei 7, 000 galassie utilizzate dai ricercatori in questo lavoro. Credito:GAMA Survey Team, ICRAR/UWA

    Tradizionalmente, gli astronomi che studiano le storie di formazione stellare presumevano che la metallicità complessiva, o la quantità di elementi pesanti, in una galassia non cambiasse nel tempo.

    Ma quando hanno usato questi modelli per individuare quando si sarebbero dovute formare le stelle nell'universo, i risultati non corrispondevano a ciò che stavano vedendo attraverso i loro telescopi.

    "I risultati che non corrispondono alle nostre osservazioni sono un grosso problema, " Bellstedt ha detto. "Ci dice che ci manca qualcosa. Quell'ingrediente mancante, si scopre, è il graduale accumulo di metalli pesanti all'interno delle galassie nel tempo".

    Utilizzando un nuovo algoritmo per modellare l'energia e le lunghezze d'onda della luce proveniente da quasi 7000 galassie vicine, i ricercatori sono riusciti a ricostruire quando si è formata la maggior parte delle stelle nell'universo, in accordo con le osservazioni del telescopio per la prima volta.

    Impressione d'artista. del codice ProSpect che analizza una galassia. Attestazione:ICRAR

    Il progettista del nuovo codice, noto come ProSpect, è il professore associato Aaron Robotham del nodo dell'Università dell'Australia occidentale dell'ICRAR.

    "Questa è la prima volta che siamo stati in grado di limitare il modo in cui gli elementi più pesanti nelle galassie cambiano nel tempo in base alla nostra analisi di queste 7000 galassie vicine, " ha detto Robotham.

    "Utilizzare questo laboratorio galattico a due passi da casa ci offre molte osservazioni per testare questo nuovo approccio, e siamo molto entusiasti che funzioni. Con questo strumento, ora possiamo sezionare le galassie vicine per determinare lo stato dell'universo e la velocità con cui le stelle si formano e la massa cresce in qualsiasi fase negli ultimi 13 miliardi di anni. Sono cose assolutamente strabilianti".

    Attestazione:ICRAR

    Questo lavoro conferma anche un'importante teoria su quando si è formata la maggior parte delle stelle nell'universo.

    "La maggior parte delle stelle nell'universo sono nate in galassie estremamente massicce all'inizio della storia cosmica, circa tre o quattro miliardi di anni dopo il Big Bang, " ha detto Bellstedt.

    • Rappresentazione artistica del codice ProSpect che analizza una galassia. Attestazione:ICRAR

    • Analisi delle galassie. Attestazione:ICRAR

    "Oggi, l'universo ha quasi 14 miliardi di anni, e la maggior parte delle nuove stelle si stanno formando in galassie molto più piccole".

    Sulla base di questa ricerca, la prossima sfida per il team sarà espandere il campione di galassie studiate utilizzando questa tecnica, nel tentativo di capire quando, dove e perché le galassie muoiono e smettono di formare nuove stelle.

    Bellstedt e Robotham, insieme ai colleghi australiani, Regno Unito e Stati Uniti, stanno riportando i loro risultati sulla rivista scientifica il Avvisi mensili della Royal Astronomical Society .

    Grafico annotato che mostra la storia della formazione stellare dal Big Bang ad oggi. Attestazione:ICRAR

    The Galaxy And Mass Assembly (GAMA) è un progetto decennale per sondare l'evoluzione della massa, energia e struttura su scale che vanno da 1kpc a 1Mpc:proprietà di misurazione delle strutture interne delle galassie, coppie interagenti e fusioni, l'ambiente del gruppo e la struttura su larga scala.


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