Gaia-sonde onthult stellair DNA en onverwachte ‘stellaire aardbevingen’ | ruimte

Astronomen hebben het meest gedetailleerde onderzoek van de Melkweg onthuld, waarbij duizenden “stellaire aardbevingen” en stellair DNA zijn onthuld, en hebben bijgedragen aan het identificeren van de meest bewoonbare uithoeken van onze melkweg.

Waarnemingen van de Gaia-sonde van de European Space Agency bestrijken bijna twee miljard sterren – ongeveer 1% van het totale aantal in de melkweg – en stellen astronomen in staat de structuur van onze melkweg te reconstrueren en te zien hoe deze zich in de loop van miljarden jaren heeft ontwikkeld.

Eerdere onderzoeken door Gaia, een in 2013 gelanceerd robotruimtevaartuig, heeft de beweging van sterren in ons eigen sterrenstelsel tot in detail in kaart gebracht. Door deze bewegingen terug te spoelen, kunnen astronomen modelleren hoe onze melkweg in de loop van de tijd is getransformeerd. Recente waarnemingen voegen details toe van chemische samenstellingen, stellaire temperaturen, kleuren, massa’s en leeftijden op basis van spectroscopie, waarbij sterlicht wordt opgesplitst in verschillende golflengten.

Deze metingen onthulden onverwacht duizenden stellaire aardbevingen, tsunami-achtige catastrofale gebeurtenissen op het oppervlak van sterren. “De Starquakes hebben veel geleerd over de sterren – vooral hun innerlijke werking”, zegt Connie Aerts van de KU Leuven in België, die lid is van de Gaia-coöperatie. “Gaya opent een stellaire Venus-goudmijn voor enorme sterren.”

Dr. George Seabrook, senior onderzoeksmedewerker bij het Mullard Space Science Laboratory van University College London, zei: “Als je deze sterren halverwege de Melkweg zou kunnen zien verschuiven, als je ergens in de buurt zou zijn, zou het zijn alsof je de vorm van de Zon voor je ogen.”

Gaia is uitgerust met een camera van 1 miljard pixels – de grootste ooit in de ruimte – en compleet met meer dan 100 elektronische detectoren. De nieuwste dataset vertegenwoordigt de grootste chemische kaart van de melkweg tot nu toe en classificeert de vorming van zes miljoen sterren, tien keer het aantal gemeten in eerdere terrestrische catalogi.

Het materiaal waaruit sterren zijn gemaakt, kan ons vertellen waar ze zijn geboren en daarna, en helpen de geschiedenis van de Melkweg te onthullen. De eerste oersterren, die kort na de oerknal ontstonden, hadden alleen de lichtste elementen – waterstof en helium – beschikbaar. Deze produceerden de eerste supernova’s die sterrenstelsels verrijkten met metalen en elementen zoals koolstof en zuurstof, en met opeenvolgende generaties sterren kwamen er steeds meer zware elementen beschikbaar. De chemische samenstelling van een ster lijkt enigszins op zijn DNA, wat ons belangrijke informatie geeft over zijn oorsprong.

Gaia onthulde dat sommige sterren in ons melkwegstelsel zijn gemaakt van primitieve materialen, terwijl andere, zoals onze zon, zijn gemaakt van materiaal dat is verrijkt door eerdere generaties sterren. De sterren die zich het dichtst bij het centrum en vlak van onze melkweg bevinden, zijn rijker aan mineralen dan sterren op grotere afstanden. Gaia identificeerde ook sterren die oorspronkelijk uit andere sterrenstelsels kwamen dan de onze, op basis van hun chemische samenstelling.

“Ons sterrenstelsel is een prachtige smeltkroes van sterren”, zegt Alejandra Recio Blanco van het Observatoire de la Côte d’Azur in Frankrijk, een lid van de Gaia-samenwerking. “Deze diversiteit is erg belangrijk, omdat het het verhaal vertelt van de vorming van onze melkweg.”

Het volgen van een “metalen gradiënt” door de melkweg zou kunnen helpen bij het identificeren van bewoonbare gebieden in de Melkweg, zei Seabrook. “Als de zon werd geboren in een regio met een veel hoger mineraalgehalte, zouden er meer supernova’s exploderen, wat een gevaar zou zijn voor het leven op aarde”, zei hij.