In 2013 heeft de European Space Agency (ESA) de Gaia missie, een ruimteobservatorium ontworpen om de posities van bewegingen van hemellichamen te meten. De afgelopen vier jaar Gaia heeft verre sterren, planeten, kometen, asteroïden, quasars en andere astronomische objecten bestudeerd, en de verzamelde gegevens zullen worden gebruikt om de grootste en meest nauwkeurige 3D-ruimtecatalogus ooit te maken, met in totaal 1 miljard objecten.
Met behulp van gegevens verstrekt door Gaia, een team van internationale wetenschappers heeft een onderzoek uitgevoerd naar de onlangs ontdekte sterrenhoop die bekend staat als Gaia 1. Op ongeveer 15.000 lichtjaar van de aarde en met een straal van ongeveer 29 lichtjaar is veel over deze cluster onbekend gebleven. Als zodanig hielp deze studie beperkingen op te leggen aan een aantal mysteries van deze sterrenhoop, waaronder zijn leeftijd, metalliciteit en oorsprong.
Omwille van hun studie, die onlangs in het tijdschrift verscheen Astronomie en astrofysica onder de titel "Gedetailleerde chemische overvloedanalyse van de dikke-schijfsterrencluster Gaia 1" voerde het team een gedetailleerde chemische overvloedstudie uit van Gaia 1 om de onbekende parameters te bepalen. Hieruit zijn waarschijnlijk nauwkeurige schattingen van de leeftijd en samenstelling mogelijk.
Deze sterrenhoop werd voor het eerst geïdentificeerd in mei 2017 dankzij de eerste gegevensversie - ook bekend als. Data Release 1 (DR1) - van de ESA. Gebaseerd op fotometrie geleverd doorGaia, de Two Micron All-Sky Survey (2MASS), de Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) en de Panoramic Survey Telescope and Rapid Response System (Pan-STARRS1) - het object werd gekenmerkt als een middelbare leeftijd (6,3 miljard jaar) en een matig metaalrijk systeem.
Deze gecombineerde fotometrie gaf ook aan dat het cluster een straal van ongeveer 29 lichtjaar had en maar liefst 20.000 zonsmassa's bevatte. Uit verdere studies bleek echter dat het cluster eigenlijk veel meer metaalrijk was dan eerder werd gedacht. Dit gaf aan dat Gaia 1 waarschijnlijk aanzienlijk jonger zou zijn, met schattingen die nu beweren dat het minstens 3 miljard jaar oud was.
Bovendien brachten deze volgende studies ook de mogelijkheid aan het licht dat het cluster van extra galactische oorsprong was, gebaseerd op het feit dat het ongeveer 5500 lichtjaar (~ 1,7 kpc) boven de melkwegschijf draait. Om dit te verhelpen, gebruikte het team - onder leiding van Andreas Koch van de Universiteit van Lancaster en het Centrum voor Astronomie Heidelberg - Gaia-gegevens om een gedetailleerde studie uit te voeren over hoe metaalrijk de cluster was om een beter beeld te krijgen van zijn leeftijd .
Zoals ze in hun studie zeiden: “[T] zijn werk concentreert zich op een gedetailleerde analyse van de chemische abundantie van vier rode reuzenleden van Gaia 1, gebaseerd op spectroscopie met hoge resolutie, die we aanvullen met een onderzoek naar de orbitale eigenschappen van dit overgangsobject . ' Deze bestond uit het meten van de hoeveelheden van 14 elementen binnen deze rode reuzensterren, die werden geselecteerd uit de 2MASS-enquête.
Wat ze bepaalden was dat de Gaia 1 meer metaalarm was dan eerder werd verwacht, wat aangeeft dat hij ouder is dan de herziene leeftijdsschattingen die werden aangegeven - tussen 3 miljard en 5,3 miljard jaar oud. Daarnaast maten ze ook de juiste bewegingen en banen van de vier doelsterren, met behulp van gegevens verkregen uit de vijfde US Naval Observatory CCD Astrograph Catalog (UCAC5).
Deze informatie onthulde dat de vier doelsterren tijdens hun baan een maximale afstand van 3.262 lichtjaar (1,0 kpc) boven de galactische schijf zouden bereiken, wat een indicatie was dat ze niet van extragalactische oorsprong waren. Last but not least gaven ze aan dat de structuur van Gaia 1 niet echt overeenkomt met die van een bolhoop, zoals die oorspronkelijk was aangeduid. Zoals ze concluderen in hun studie:
“Dit bevestigt dat Gaia 1 eerder een massieve en lichtgevende open cluster is dan een bolvormige cluster met een lage massa. Ten slotte versterken orbitale berekeningen van de doelsterren onze chemische bevindingen van het huidige lidmaatschap van Gaia 1 met de dikke schijf, hoewel het onduidelijk blijft, welke mechanismen het op die plaats plaatsen. "
Hoewel deze studie heeft bijgedragen aan het opleggen van beperkingen aan een van een nieuw ontdekt Gaia-object, erkent het team dat er nog veel te ontdekken valt over deze sterrenhoop. Ze erkennen ook dat er een foutmarge is als het gaat om hun studie en dat verder onderzoek nodig is voordat Gaia 1 correct kan worden geclassificeerd.
"De hint van een metalliciteit die zich tussen verschillende studies in de literatuur verspreidt, kan echter wijzen op een complexere oorsprong die een nog grotere voorouder zou kunnen inhouden", stellen ze. "Dus de vraag naar de exacte vorming en oorsprong blijft onduidelijk en moet wachten op meer gegevens, zoals de precieze en nauwkeurige parallaxen die Gaia kan bieden."
Deze pas ontdekte cluster, en alle pogingen om deze beter te begrijpen, zijn slechts het topje van de ijsberg als het gaat om wat de Gaia missie is tot nu toe onthuld. De tweede officiële release van Gaia-gegevens - ook bekend als. Gaia DR2 - staat gepland voor april 2018. Dit zal worden gevolgd door een derde release in 2020 en, behoudens eventuele missie-uitbreidingen, een vierde en laatste release in 2022.
