La nostra galassia, la via Lattea, contiene almeno 100 miliardi di stelle. Nei secoli, gli astronomi hanno perlustrato i cieli, sviluppare una conoscenza approfondita della vita di quelle stelle, dalla loro formazione in vaste nebulose alla loro morte infuocata e spettacolare.

Ma come è cambiata la nostra galassia nel tempo? Dove si sono formate le stelle che vediamo oggi, e quali di loro sono fratelli, formati insieme dalla stessa nuvola di materiale?

Per rispondere a queste domande dobbiamo eseguire l'archeologia galattica. Per fare questo, un ambizioso sondaggio osservativo condotto dall'Australia, chiamato Galah, sta intraprendendo l'immenso compito di catturare milioni di arcobaleni per districare la storia della nostra galassia.

Uccelli di una piuma

Quando scomponiamo la luce di una stella nei suoi colori componenti, lo spettro è cucito con linee scure. Queste sono le impronte rivelatrici delle varie specie atomiche e molecolari presenti negli strati esterni della stella.

Studiando quelle righe possiamo imparare molto sulla stella, come la velocità con cui gira, la sua temperatura, e di quali elementi è composto. Possiamo persino usarli per studiare i campi magnetici stellari.

In sostanza, le stelle trasformano l'idrogeno e l'elio in elementi più pesanti. Quando muoiono, restituiscono quel materiale alla galassia, da incorporare nella prossima generazione di stelle.

La maggior parte delle stelle si forma in ammassi, gruppi di centinaia o milioni di stelle che si formano contemporaneamente in una vasta nebulosa. Ogni nebulosa avrà una composizione unica, seminato dall'agonia della precedente generazione di stelle nel lontano passato.

Sappiamo anche che diversi tipi di stelle restituiscono elementi diversi alla galassia alla fine della loro vita. A causa di ciò, gli astronomi possono usare i modelli elementali nelle stelle di oggi per esplorare che tipo di stelle c'erano nella nostra galassia in passato.

Su scale temporali di milioni di anni, le stelle fuggono dagli ammassi in cui si sono formate e migrano attorno al disco della galassia.

Se possiamo usare gli spettri per misurare la composizione di molte stelle, dovremmo essere in grado di identificare quelli che sono fatti della stessa materia. L'origine comune delle stelle ampiamente sparse è così rivelata dalle loro composizioni corrispondenti.

Questo ci porta a Galah.

Cova l'idea per Galah

L'archeologia galattica con HERMES (Galah) è un enorme progetto di osservazione che utilizza il telescopio anglo-australiano di 3,9 metri al Siding Spring Observatory. Fin dal suo inizio, alla fine del 2013, il sondaggio ha raccolto più di 250, 000 spettri, e quel numero cresce ogni mese.

Per rendere possibile un progetto così grande, Galah usa i robot per posizionare i cavi in ​​fibra ottica per catturare la luce delle stelle. Questi consentono al team di Galah di osservare contemporaneamente circa 350 stelle in una regione del cielo quattro volte il diametro della Luna piena.

Dopo circa un'ora a fissare un gruppo di stelle, Galah va avanti, scansione campo dopo campo per costruire il suo catalogo di spettri stellari. Quando il progetto è completo, verranno catturati più di un milione di arcobaleni, ciascuno in squisito dettaglio.

In buona compagnia

Gli ultimi anni hanno visto un boom mondiale dell'archeologia galattica. Diversi progetti di indagine sono in corso in tutto il mondo, ognuno riempiendo una nicchia unica, e progetti ancora più grandi sono previsti per il futuro.

Sebbene ciascuno di questi sondaggi abbia un obiettivo particolare, quando messi insieme formano un superset scientifico che è maggiore della somma delle sue parti.

L'indagine APOGEE studia le stelle giganti rosse in tutta la Via Lattea utilizzando il telescopio Sloan da 3,5 metri negli Stati Uniti.

Poiché osserva a lunghezze d'onda infrarosse, è l'unico grande rilievo che può scrutare attraverso la polvere che pervade la nostra galassia. Ciò consente ad APOGEE di raccogliere dati sulle stelle dell'intera galassia.

Il disco della nostra galassia, che contiene la grande maggioranza delle stelle, è circondato da un alone approssimativamente sferico che consiste di stelle antiche. L'alone ospita i misteriosi ammassi globulari, sciami sferici di milioni di stelle fitte.

L'indagine Gaia-ESO si rivolge a tutte queste popolazioni e altro ancora, utilizzando due diversi strumenti a luce visibile presso il Very Large Telescope di 8 metri in Cile.

Galah, al contrario, concentra principalmente il disco della nostra galassia, dove risiede la maggior parte delle sue stelle. Ottenendo un campione così grande di spettri stellari, Galah è il complemento perfetto per questi due sondaggi più mirati, fornendo il contesto in cui i loro risultati possono essere compresi.

Volare verso il futuro con Gaia

Mentre Galah e i suoi colleghi studi archeologici hanno coltivato il cielo notturno, la navicella spaziale Gaia è stata impegnata a mettere insieme un diverso, ma complementare, insieme di dati.

Lanciato nel 2013 con una missione iniziale di cinque anni, Gaia perlustra continuamente il cielo, osservando ripetutamente più di un miliardo di stelle, misurando le loro posizioni con una precisione senza precedenti.

Osservando più volte la stessa stella, Gaia può determinare come si muove nel cielo, dandoci una misurazione incredibilmente precisa della distanza della stella dalla Terra. Gaia rivela anche la cinematica delle stelle:come si muovono l'una rispetto all'altra attraverso la nostra galassia.

Anche da solo, I dati di Gaia saranno una risorsa incredibile. Ma quando combinato con i dati ottenuti da Galah e dai suoi fratelli, diventa molto più potente. Gaia fornirà la distanza a, e il movimento preciso di, un numero enorme di stelle che saranno state rilevate anche da Galah.

I nostri primi passi

La prima versione pubblica dei dati di Gaia all'inizio di quest'anno includeva posizioni e luminosità precise del cielo per oltre un miliardo di stelle e quasar. Ancora più importante per il nostro lavoro, includeva anche le distanze e i movimenti spaziali di 2 milioni di stelle che erano stati presi di mira da precedenti missioni spaziali.

Per coordinarsi con Gaia, Galah ha anche reso disponibile al pubblico un sottoinsieme dei suoi dati, compresi i dati per 9, 860 stelle. Di questi, 7, 894 sono nel subset speciale rilasciato dal team Gaia, e quindi hanno distanze note con precisione.

La combinazione di questi set di dati consentirà al team di Galah di indagare non solo su quali stelle si sono formate insieme, ma per esaminare se seguono ancora percorsi simili intorno alla galassia.

Mentre la missione di Gaia continua, fornirà distanze e movimenti spaziali precisi per ogni singola stella nel catalogo di Galah. Mettendo insieme i dati di Gaia con i nostri, dipingeremo un quadro molto più dettagliato del passato della nostra galassia, presente e futuro come mai visto prima.

Questo articolo è stato originariamente pubblicato su The Conversation. Leggi l'articolo originale.