Em uma pesquisa de imagens do Telescópio Espacial Hubble de 2.753, aglomerados de estrelas azuis jovens da vizinha galáxia de Andrômeda (M31) da NASA, os astrónomos descobriram que M31 e nossa própria galáxia tem uma percentagem semelhante de estrelas recém-nascidas com base em massa.
Ao pregar para baixo o percentual de estrelas tem uma massa particular dentro de um cluster, ou a função de massa inicial (FMI), os cientistas podem interpretar melhor a luz de galáxias distantes e entender a história da formação de estrelas no nosso universo.
A pesquisa intensiva, montado a partir de 414 fotografias de mosaico Hubble de M31, foi uma colaboração única entre os astrônomos e cientistas "cidadão", voluntários que prestaram ajuda inestimável na análise da montanha de dados do Hubble.
A imagem abaixo é um mosaico Hubble de 414 fotografias da M31, ou a galáxia de Andrômeda. Na parte inferior esquerda é uma ampliação do campo encaixotado (em cima) revela miríades de estrelas e numerosos aglomerados estelares abertos como nós azuis brilhantes, abrangendo 4.400 anos-luz de diâmetro. No canto inferior direito estão seis aglomerados azuis brilhantes extraídos do campo. Cada quadrado cluster é 150 anos-luz de diâmetro. (NASA / ESA, J. Dalcanton, BF Williams, LC Johnson (Univ. De Washington), a equipe de Phat, e R. Gendler).
"Dado o grande volume de imagens do Hubble, nosso estudo do FMI não teria sido possível sem a ajuda de cientistas cidadãos", disse Daniel Weisz, da Universidade de Washington em Seattle. Weisz é o autor principal em um papel que apareceu no 20 de junho edição do Astrophysical Journal.
Medir o FMI foi o principal motor por trás ambicioso levantamento panorâmica de Hubble da nossa galáxia vizinha, chamada de programa Panchromatic Hubble Andromeda Tesouro (LEGAL). Cerca de 8.000 imagens de 117 milhões de estrelas no disco da galáxia foram obtidas de visualização de Andromeda em quase ultravioleta, visível e comprimentos de onda do infravermelho próximo.
Estrelas nascem quando uma gigantesca nuvem de hidrogênio, poeira e oligoelementos molecular entra em colapso. Os fragmentos de nuvens em pequenos nós de material que cada precipitar centenas de estrelas. As estrelas não são todos criados iguais: suas massas podem variar de 1/12 a algumas centenas de vezes a massa do nosso sol.
Antes do levantamento marco do Hubble do disco cheio de estrelas de M31, astrônomos só tinham medições feitas do FMI no bairro estelar local dentro de nossa própria galáxia. Mas visão panorâmica de Hubble de M31 permitiu aos astrónomos comparar o FMI entre uma amostragem maior do que nunca de aglomerados de estrelas que estão todos a aproximadamente a mesma distância da Terra, 2,5 milhões de anos-luz. A pesquisa é diversa, pois os clusters estão espalhadas por toda a galáxia; eles variam em massa por factores de 10, e eles variam na idade de 4 a 24 milhões de anos.
Para surpresa dos pesquisadores, o FMI foi muito semelhante entre todos os grupos pesquisados. Natureza, aparentemente, cozinheiros estrelas como lotes de biscoitos, com uma distribuição consistente de estrelas massivas supergigante azul para pequenas estrelas anãs vermelhas. "É difícil imaginar que o FMI é tão uniforme em toda a nossa galáxia vizinha, dada a física complexo de formação de estrelas", disse Weisz.
Curiosamente, as estrelas mais brilhantes e massivas nesses aglomerados são 25 por cento menos abundante do que o previsto pela pesquisa anterior. Astrônomos usam a luz dessas estrelas mais brilhantes para pesar aglomerados e galáxias distantes e estrelas para medir a rapidez com que os clusters estão formando estrelas. Este resultado sugere que as estimativas de massa usando trabalhos anteriores eram demasiado baixos, pois eles assumiram que havia muito poucas estrelas de baixa massa fracos que formam junto com as estrelas massivas brilhantes.
Esta evidência também implica que o universo primitivo não têm como muitos elementos pesados para fazer planetas, porque haveria menos supernovas de estrelas massivas para a fabricação de elementos pesados para construção planeta. É fundamental saber a taxa de formação estelar no Universo primordial - cerca de 10 bilhões de anos atrás - porque essa era a época em que a maioria das estrelas do universo formado.
O catálogo aglomerado de estrelas LEGAL, que forma a base deste estudo, foi montado com a ajuda de 30.000 voluntários que vasculharam as milhares de imagens captadas pelo Hubble para procurar aglomerados de estrelas.
O Projeto Andromeda é um dos muitos esforços de ciência cidadã hospedados pela organização Zooniverse. Ao longo de 25 dias, os voluntários cientista cidadão apresentou 1,82 milhões de classificações de imagem individuais com base em como as estrelas estavam concentradas, as suas formas, e como as estrelas se destacou a partir do fundo, o que representa cerca de 24 meses de atenção humana constante. Os cientistas usaram essas classificações para identificar uma amostra de 2.753 aglomerados estelares, aumentando o número de grupos conhecidos por um fator de seis na região de inquérito LEGAL. "Os esforços desses cientistas do cidadão abre a porta para uma variedade de investigações científicas novas e interessantes, incluindo esta nova medição do FMI", disse Weisz.
O Telescópio Espacial Hubble é um projeto de cooperação internacional entre a NASA ea Agência Espacial Europeia. Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland, gerencia o telescópio. O Space Telescope Science Institute (STScI), em Baltimore, Maryland, realiza operações científicas do Hubble. STScI é operado para a NASA pela Associação de Universidades para Pesquisa em Astronomia, em Washington.
O Galaxy diário via NASA / Goddard Space Flight Center
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