Osmdesát procent hvězd v širokých dvojhvězdách se ukázalo být velmi podobných z chemického hlediska, a to jak v celkové metalizaci, tak v mnoha jednotlivých prvcích. Získané výsledky dokazují možnost studovat minulost Mléčné dráhy pomocí podobných objektů, píší autoři v předtisku na arXiv.org.
Hlavními složkami naší Galaxie jsou hvězdy a plyn, které tvoří několik struktur, jako je silný disk, tenký disk, svatozář, boule a několik dalších. Tyto struktury nejsou statické, ale mají dynamiku a procházejí evolucí. Studium jejich interakce a vývoje se zabývá sekcí astronomie nazývanou galaktická archeologie, která vám umožňuje obnovit změnu v Mléčné dráze v průběhu času.
Mnoho přístupů vyvinutých v rámci galaktické archeologie je založeno na přesných definicích parametrů jednotlivých hvězd, tj. Jejich souřadnic, rychlostí, stáří, hmot a dalších. Astronomové používají zejména metodu chemického značení hvězd, tj. Porovnávání pozorovaných koncentrací těžkých prvků v atmosférách svítidel s modelovými distribucemi, které ukazují rozložení produktů termojaderné fúze v čase.
Metoda chemického značení je založena na řadě předpokladů a jeden z klíčových, kterým je chemická homogenita hvězd zrozených společně, není v tuto chvíli dostatečně přesně ověřen. Pokud se to přesto ukáže jako správné, pak tímto způsobem bude možné například určit shluky hvězd, které existovaly v minulosti a které se zhroutily do současnosti.
Američtí astronomové v čele s Keithem Hawkinsem se rozhodli experimentálně otestovat základ metody chemického značení. Autoři se soustředili na testování dvou principů: hvězdy zrozené společně by měly mít podobné složení a hvězdy objevující se na jednom místě by se měly lišit od hvězd vytvořených v jiných částech galaxie.
Jako počáteční data vědci vzali informace o 25 širokých binárních souborech, jejichž vzdálenosti jsou díky kosmickému dalekohledu Gaia známy s vysokou přesností. Chemické složení svítidel bylo odhaleno během podrobných pozorování na 2, 7metrovém dalekohledu McDonald Observatory. Volba širokých binárních systémů, tj. Hvězd, které se zrodily z jednoho oblaku plynu a prachu, ale nacházejí se na oběžných drahách, je dáno skutečností, že během svého života neinteragovaly, takže jejich složení neprošlo významné změny v důsledku vnějších faktorů.
Vědci analyzovali jak celkovou kovovost hvězd (koncentrace všech prvků je ve srovnání s vodíkem ve fotosféře těžší než helium), tak množství 23 jednotlivých prvků ze čtyř skupin: lehké kovy a liché prvky (lithium, uhlík, sodík, hliník, skandium, vanad, měď), alfa prvky (hořčík, křemík, vápník), prvky železného píku (titan, chrom, mangan, železo, kobalt, nikl, zinek) a prvky vzniklé v důsledku zachycení neutronů (stroncium, yttrium, zirkonium, baryum, lanthan, neodym, europium).
Ukázalo se, že 20 z 25 studovaných dvojníků v metallicity se liší ne více než o pět procent, zatímco jiné se liší zhruba o 25 procent. Množství jednotlivých prvků v rámci jakéhokoli zdvojnásobení nepřesáhlo 20 procent. Aby astronomové určili chemický rozdíl mezi binárními hvězdami a jinými hvězdami, porovnali rozdíl v koncentracích prvků mezi náhodnými objekty ve vzorku. Ukázalo se, že stupeň chemické afinity mezi složkami jednoho systému je mnohem bližší než mezi hvězdami z různých binárních souborů.
V budoucnu astronomové plánují rozšířit vzorek, aby podrobněji studovali 20 procent rozdílných binárních souborů. Docházejí však k závěru, že jejich výsledky obecně podporují platnost metody chemického značení.