p HERMES, o novo espectrógrafo construído na AAO, usa grades holográficas de fase de volume (VPH) para fornecer vários espectros otimizados em azul, luz verde e vermelha e uma quarta faixa de luz infravermelha. Os espectros HERMES permitem aos astrônomos estudar a composição química das estrelas para entender sua formação e evolução. Um espectro do Sol mostra muitas características escuras por causa de vários elementos químicos da luz solar. Crédito:N.A. Sharp, NOAO / NSO / Kitt Peak FTS / AURA / NSF.
p Um grupo de astrônomos liderados pela Austrália, trabalhando com colaboradores europeus, revelou o "DNA" de mais de 340, 000 estrelas na Via Láctea, o que deve ajudá-los a encontrar os irmãos do Sol, agora espalhados pelo céu. p Este é um grande anúncio de uma ambiciosa pesquisa de Arqueologia Galáctica, chamado GALAH, lançado no final de 2013 como parte de uma busca para descobrir a formulação e evolução das galáxias. Quando terminar, GALAH investigará mais de um milhão de estrelas.
p A pesquisa GALAH usou o espectrógrafo HERMES no telescópio anglo-australiano de 3,9 metros do Australian Astronomical Observatory (AAO) próximo a Coonabarabran, NSW, para coletar espectros para 340, 000 estrelas.
p A Pesquisa GALAH hoje faz sua primeira grande divulgação de dados públicos.
p O 'DNA' coletado traça a ancestralidade das estrelas, mostrando aos astrônomos como o Universo passou de ter apenas hidrogênio e hélio - logo após o Big Bang - para ser preenchido hoje com todos os elementos que temos aqui na Terra que são necessários para a vida.
p "Nenhuma outra pesquisa foi capaz de medir tantos elementos para tantas estrelas quanto GALAH, "disse o Dr. Gayandhi De Silva, da Universidade de Sydney e AAO, o cientista do instrumento HERMES que supervisionou os grupos que trabalham na divulgação dos principais dados de hoje.
p "Esses dados permitirão descobertas como os aglomerados de estrelas originais da Galáxia, incluindo o aglomerado de nascimento do Sol e irmãos solares - não há nenhum outro conjunto de dados como este jamais coletado em qualquer outro lugar do mundo, "Dr. De Silva disse.
p Dra. Sarah Martell da UNSW Sydney, quem lidera as observações da pesquisa GALAH, explicou que o Sol, como todas as estrelas, nasceu em um grupo ou aglomerado de milhares de estrelas.
p “Cada estrela desse aglomerado terá a mesma composição química, ou DNA - esses aglomerados são rapidamente separados por nossa Via Láctea e agora estão espalhados pelo céu, "Dr. Martell disse.
Cada objeto astronômico tem um espectro único, ou "impressão digital do arco-íris, "que permite aos astrônomos determinar seu conteúdo, era, história de formação, movimentos através do espaço, temperatura e muito mais! A AAO constrói continuamente espectrógrafos inovadores para os telescópios AAT de 4 metros e UK Schmidt para coletar dados espectrais de centenas de milhares de estrelas e galáxias. Esse vídeo, publicado pela primeira vez em 2015, mostra o caminho que a luz de objetos astronômicos distantes segue através da ótica do telescópio para dividir a luz em seu espectro de arco-íris. Crédito:AAO e Dra. Amanda Bauer p "O objetivo da equipe GALAH é fazer combinações de DNA entre estrelas para encontrar suas irmãs e irmãos há muito perdidos."
p Para cada estrela, este DNA é a quantidade que eles contêm de cada um dos quase duas dúzias de elementos químicos, como o oxigênio, alumínio, e ferro.
p Infelizmente, os astrônomos não podem coletar o DNA de uma estrela com um cotonete, mas em vez disso, usam a luz das estrelas, com uma técnica chamada espectroscopia.
p A luz da estrela é coletada pelo telescópio e depois passada por um instrumento chamado espectrógrafo, que divide a luz em arco-íris detalhados, ou espectros.
p Professor Associado Daniel Zucker, da Macquarie University e da AAO, ditos astrônomos mediram a localização e o tamanho das linhas escuras no espectro para calcular a quantidade de cada elemento em uma estrela.
p "Cada elemento químico deixa um padrão único de bandas escuras em comprimentos de onda específicos nesses espectros, como impressões digitais, " ele disse.
p O Dr. Jeffrey Simpson da AAO disse que leva cerca de uma hora para coletar fótons de luz suficientes para cada estrela, mas "Felizmente, podemos observar 360 estrelas ao mesmo tempo usando fibra óptica, " ele adicionou.
p A equipe GALAH passou mais de 280 noites no telescópio desde 2014 para coletar todos os dados.
p A pesquisa GALAH é ideia do Professor Joss Bland-Hawthorn da Universidade de Sydney e do Centro de Excelência ARC para Astrofísica do Céu em 3 Dimensões (ASTRO 3D) e do Professor Ken Freeman da Australian National University (ANU). Foi concebido há mais de uma década como uma forma de desvendar a história de nossa galáxia, a Via Láctea; o instrumento HERMES foi projetado e construído pela AAO especificamente para a pesquisa GALAH.
p Um esquema do instrumento HERMES mostrando o caminho da luz de como a luz das estrelas do telescópio AAT é dividida em quatro canais diferentes. Crédito:Observatório Astronômico Australiano (AAO)
p Medir a abundância de cada substância química em tantas estrelas é um enorme desafio. Para fazer isso, A GALAH desenvolveu técnicas de análise sofisticadas.
p O estudante de doutorado Sven Buder, do Instituto Max Planck de Astronomia, Alemanha, que é o autor principal do artigo científico que descreve o lançamento de dados GALAH, faz parte do esforço de análise do projeto, trabalhando com o aluno de doutorado Ly Duong e o professor Martin Asplund da ANU e ASTRO 3D.
p O Sr. Buder disse:"Nós treinamos [nosso código de computador] The Cannon para reconhecer padrões nos espectros de um subconjunto de estrelas que analisamos com muito cuidado, and then use The Cannon's machine learning algorithms to determine the amount of each element for all of the 340, 000 stars." Ms. Duong noted that "The Cannon is named for Annie Jump Cannon, a pioneering American astronomer who classified the spectra of around 340, 000 stars by eye over several decades a century ago - our code analyses that many stars in far greater detail in less than a day."
p The GALAH survey's data release is timed to coincide with the huge release of data on 25 April from the European Gaia satellite, which has mapped more than 1.6 billion stars in the Milky Way - making it by far the biggest and most accurate atlas of the night sky to date.
p In combination with velocities from GALAH, Gaia data will give not just the positions and distances of the stars, but also their motions within the Galaxy.
p Professor Tomaz Zwitter (University of Ljubljana, Slovenia) said today's results from the GALAH survey would be crucial to interpreting the results from Gaia:"The accuracy of the velocities that we are achieving with GALAH is unprecedented for such a large survey."
p Dr Sanjib Sharma from the University of Sydney concluded:"For the first time we'll be able to get a detailed understanding of the history of the Galaxy."