Genom analys av högupplöst data från ett tiometersteleskop på Hawaii har forskare i Lund lyckats få fram ny kunskap om tre stjärnor i Vintergatans innersta mitt. Stjärnorna visade sig vara ovanligt unga med en förbryllande kemisk sammansättning som förvånar forskarna.

I studien, som publiceras i den vetenskapliga tidskriften The Astrophysical Journal Letters, har Lundaforskarna studerat en grupp stjärnor som är belägna i den nukleära stjärnhopen som utgör galaxens hjärta. Det rör sig om tre stjärnor som är svåra att undersöka eftersom de är belägna oerhört långt bort från vårt solsystem och gömmer sig bakom enorma moln av stoft och gas som blockerar ljuset. Att området dessutom är nedlusat av stjärnor gör det väldigt komplicerat att urskilja individuella stjärnor. I en tidigare studie har forskare lagt fram en hypotes om att just dessa stjärnor i Vintergatans mitt skulle kunna vara ovanligt unga.

– Detta kan vi nu bekräfta. I vår studie har vi lyckats datera tre av dessa stjärnor som relativt unga, åtminstone för oss astronomer, med åldrar på 100 miljoner till cirka 1 miljard år. Det kan jämföras med solen som är 4,6 miljarder år, säger Rebecca Forsberg, astronomiforskare vid Lunds universitet.

Den nukleära stjärnhopen har framför allt setts som en väldigt gammal del av galaxen, vilken den också är. Men att forskarna nu hittar så här pass unga stjärnor indikerar att det också pågår aktiv stjärnbildning i denna uråldriga komponent av Vintergatan. Att datera stjärnor 25 000 ljusår från jorden är inget man gör i brådrasket. Forskarna använde sig av högupplöst data från teleskopet Keck II på Hawaii, ett av världens största teleskop med en spegel på tio meter i diameter. För ytterligare verifiering mätte de sedan hur mycket av det tunga grundämnet järn som fanns i stjärnorna. Grundämnen är viktiga för att spåra galaxens utveckling, då de teorier astronomerna har om hur stjärnor bildas och galaxer utvecklas indikerar att yngre stjärnor har mer av tunga grundämnen, då tunga grundämnen bildas i allt högre grad över tid i universum. För att bestämma mängden järn observerade astronomerna stjärnornas spektra i infrarött ljus, vilket är delar av ljusspektrat som enklare kan stråla igenom de stofttäta delarna av Vintergatan, jämfört med optiskt ljus. Det visade sig att järnhalterna varierade väldigt mycket, något som förvånade forskarna.

–  De väldigt spridda järnhalterna skulle kunna indikera att de innersta delarna av galaxen är otroligt inhomogena, alltså oblandade, vilket är något vi inte förväntat oss och säger något om hur galaxens mitt ter sig, men också hur tidiga universum kan ha sett ut, säger Brian Thorsbro, astronomiforskare vid Lunds universitet.

Studien är viktig för ökad förståelse av det tidiga universum och för hur Vintergatans allra innersta fungerar. Resultaten kan även komma till nytta för att inspirera fortsatta och framtida utforskningar av galaxens mitt. Men också för att fortsätta utveckla modeller och simuleringar av galax- och stjärnbildning.

– Personligen tycker jag det är väldigt spännande att vi nu kan studera vår galax allra innersta med så pass hög detaljrikedom. Här ute i den galaktiska skivan där vi befinner oss är dessa typer av mätningar standard, men har tidigare varit ett drömmål för mer avlägsna och exotiska delar av galaxen. Vi kan lära oss mycket om hur vår hemgalax bildats och utvecklats med sådana här studier, säger Rebecca Forsberg.

Förutom Lunds universitet har följande organisationer och lärosäten medverkat i studien: Observatoire de la Côte d’Azur, The University of Tokyo, Observatoire de Paris, University of California Los Angeles, Miyagi University of Education.

Studien publiceras i tidskriften The Astrophysical Journal Letters: ”A Wide Metallicity Range for Gyr-old Stars in the Nuclear Star Cluster”

För mer information, kontakta:

Rebecca Forsberg, doktor i astrofysik

Fysiska institutionen, Lunds universitet

0730 871 061

rebecca.forsberg@fysik.lu.se

Brian Thorsbro, forskare i astrofysik

Fysiska institutionen, Lunds universitet

brian.thorsbro@fysik.lu.se

Presskontakt:

johan.joelsson@science.lu.se

073 027 58 90