In december 2023 voltooide de Hubble-ruimtetelescoop zijn grootste programma sinds de lancering in 1990. Via dit programma heeft de telescoop gedurende drie jaar waarnemingen gedaan van 500 individuele sterren, en wetenschappers zijn nu klaar om zich te verdiepen in dit kosmische paasei aan gegevens.
Het uitgebreide onderzoek van de Hubble Telescope wordt de Ultraviolet Heritage Library of Young Stars as Baseline Standards of ULLYSES genoemd; De operators van ULLYSES beschouwden Hubble als de enige actieve telescoop die in staat was een dergelijke baanbrekende onderneming te volbrengen.
Deze ultraviolette observatiebehandelingen zullen echter ook na de paasvakantie doorgaan, waardoor onderzoekers nog tientallen jaren bezig zullen zijn omdat ze nieuw inzicht verschaffen in stervorming en -evolutie en de invloed van sterren op hun omgeving.
“Ik geloof dat het ULLYSES-project transformatief zal zijn en een impact zal hebben op de astrofysica in het algemeen, van exoplaneten tot de effecten van massieve sterren op de evolutie van sterrenstelsels, tot het begrijpen van de vroege stadia van het evoluerende universum”, zegt Julia Roman-Duval, leider van de ULLYSES. implementatieteam bij de ruimtetelescoop. Science Institute (STScI) in Baltimore, Maryland, Dat zei hij in een verklaring. “Afgezien van de specifieke doelstellingen van het programma kunnen sterrengegevens ook worden gebruikt op het gebied van de astrofysica op manieren die we ons nog niet kunnen voorstellen.”
Verwant: De Hubble-telescoop is getuige van de geboorte van een nieuwe ster in een verbluffende kosmische lichtshow (foto)
Het ULLYSES-team gebruikte de Hubble-telescoop om eerst 220 sterren te bestuderen en vervolgens het archief van de ruimtetelescoop te ontginnen om waarnemingen van nog eens 275 sterren op te halen. De onderzoekers combineerden ook gegevens over de sterren van een groot aantal andere ruimtetelescopen en observatoria op de grond.
De voltooide ULLYSES-gegevensset bestaat uit stellaire spectra die informatie bevatten over de temperatuur, de chemische samenstelling en de snelheid waarmee elke ster roteert.
Hubble en Ulysses zien rood (en blauw)
Van bijzonder belang voor het ULLYSES-team zijn ultrahete, massieve blauwe sterren die een miljoen keer helderder kunnen worden dan onze zon. Deze felle sterren gloeien sterk in ultraviolet licht, wat betekent dat Hubble ze gemakkelijk kan zien.
Massieve blauwe sterren leven snel en sterven jong, waarbij ze snel de brandstof verbranden die nodig is voor intrinsieke kernfusie en 'metalen' vormen, de term die astronomen gebruiken om elementen te beschrijven die zwaarder zijn dan waterstof en helium. Waterstof en helium zijn de twee elementen die sterren meestal aan het begin van hun leven vormen.
Stellaire spectra van massieve blauwe sterren kunnen details onthullen over de snelheden van de sterke sterrenwinden die van hen naar buiten stromen. Nadat massieve sterren zijn geëxplodeerd in supernova-explosies, zijn het deze sterrenwinden die de door die sterren gevormde elementen verspreiden. De elementen verspreidden zich vervolgens door het universum, dus het begrijpen van deze winden zou een grote stap zijn in de richting van het begrijpen van de galactische verdeling van de zware elementen die de bouwstenen worden voor de volgende generatie sterren en planeten. Deze elementen kunnen uiteindelijk ook de basis worden van het leven in het universum.
Vanwege dit verspreidingsproces bevat elke volgende stellaire generatie een grotere concentratie metalen dan de vorige generatie. De eerste generatie sterren, gevormd toen de meerderheid van de atomen in het universum uit waterstof en een beetje helium bestond, wordt als ‘metaalarm’ beschouwd, terwijl daaropvolgende generaties sterren, inclusief de zon, ‘metaalrijk’ zijn.
Ulysses en Hubble richtten zich op blauwe sterren in sterrenstelsels nabij de Melkweg die een metaaltekort lijken te hebben. Deze sterren kunnen dus dienen als proxy's voor oudere sterren, waardoor wetenschappers sterren kunnen onderzoeken die in het opkomende heelal bestonden en zich nu buiten het bereik bevinden van waaruit we gemakkelijk diepe details kunnen zien.
“De ULLYSES-waarnemingen zijn een startpunt voor het begrijpen van die eerste sterren, hun winden in het universum en hoe ze de evolutie van hun jonge gaststelsel beïnvloeden”, zegt Romain Duval.
Aan de andere kant van het kleur- (en grootte-)spectrum richtte het ULLYSES-project zich ook op jonge sterren die koeler, kleiner en roder zijn dan de zon. Deze sterren bevinden zich ook dicht bij de aarde, in actieve stervormingsgebieden in de Melkweg.
Tijdens hun vormingsjaren, toen ze massa verzamelden uit de schijven van gas en stof die hen omringden, veroorzaakten deze jonge rode sterren turbulentie in hun systemen door ultraviolette straling en hoogenergetische röntgenstraling uit te zenden. Dit zou gevolgen hebben voor de planeetvormende schijven rond deze sterren, en voor de vraag of de planeten die uiteindelijk rond deze sterren worden geboren, bewoonbaar zouden kunnen zijn.
Hubble-waarnemingen verzameld voor ULLYSES kunnen wetenschappers helpen de processen beter te begrijpen waarmee deze jonge sterren materie uit hun omgeving verzamelen om de massa te accumuleren die nodig is om de kernfusie van waterstof tot helium te katalyseren. Door dit proces te starten, zou de jonge ster een volwaardige superster worden.
Dit zou ook de invloed van deze sterren op de omringende schijven kunnen onthullen, die uiteindelijk planeten zullen vormen. Een enquêteonderzoek zou wetenschappers dus kunnen helpen beter te begrijpen welke systemen het meest geschikt zijn voor het zoeken naar leven.
“ULLYSES is oorspronkelijk ontworpen als een observatieprogramma dat gebruik maakt van de gevoelige spectrograaf van Hubble. Het programma is echter aanzienlijk verbeterd door gecoördineerde en aanvullende door de gemeenschap geleide observaties met andere observatoria op de grond en in de ruimte”, zegt Romain Duval. “Dankzij een dergelijke brede dekking kunnen astronomen de levens van sterren in ongekend detail onderzoeken en een uitgebreider beeld schetsen van de eigenschappen van deze sterren en hoe ze hun omgeving beïnvloeden.”
Zelfs voordat ULLYSES-gegevens nieuwe inzichten verschaffen in het leven van sterren en hun omgeving, laat dit onderzoek zien dat Hubble zelfs na meer dan dertig jaar kosmische waarnemingen nog steeds baanbrekende wetenschap levert.
“Reizende ninja. Onruststoker. Spekonderzoeker. Expert in extreme alcohol. Verdediger van zombies.”
More Stories
Webb detecteert koolstofoxiden op Uranus' maan Ariël die wijzen op de aanwezigheid van een verborgen oceaan
Het aantal gevallen van dengue in Singapore is al hoger dan het totaal van vorig jaar – BNN Bloomberg
Koeien, melkveewerkers en de Amerikaanse strijd om de vogelgriep op te sporen | De transmissie