Skip to main content

STARs that 'R' Young : When do stars form in clustered environments?

Article Category

Article available in the folowing languages:

Gwiazdy o dużej masie mogły narodzić się w skupiskach, te o mniejszej – opuścić „rodzinne grono”

Czy kiedykolwiek zastanawialiście się nad tym, gdzie rodzą się gwiazdy i czy tworzą się w grupach, czy też pojedynczo? Wygląda na to, że astronomowie więcej wiedzą o samych gwiazdach niż o początkach ich powstania!

Przemysł kosmiczny

Gwiazdy powstają w przestrzeni kosmicznej na skutek kurczenia się gęstych obłoków gazu i pyłu międzygwiezdnego. W świetle widzialnym pył ten ma ciemną barwę i zasłania migoczące za nim gwiazdy, blokując widoczność w ten sam sposób co mgła. W roku 1774 astronom William Herschel, widząc taki obłok pyłu w gwiazdozbiorze Skorpiona, miał wykrzyknąć: „Zaprawdę tutaj jest dziura w niebie!”. Dziś wiadomo, że te ciemne plamy to nie puste obszary bez gwiazd, ale raczej chłodne, ciemne obłoki pyłu skupiające większość materii potrzebnej do powstania pojedynczej gwiazdy lub całej konstelacji.

Czy gwiazdy tworzą się tylko w skupiskach?

Niektórym z nowo powstałych gwiazd udaje się połączyć w grupy tworzące piękne skupiska złożone z kilkudziesięciu lub kilkuset gwiazd, podczas gdy inne przemierzają galaktykę w pojedynkę bądź w grupkach po dwie lub trzy. Powstaje zatem pytanie, czy gwiazdy rodzą się wszystkie naraz w skupiskach, czy też tworzą grupy na dalszym etapie swego życia. Jakie warunki sprzyjają powstawaniu skupisk gwiazd o małej oraz tych o dużej masie? „Uważa się, że większość gwiazd o dużej masie jest ukryta wewnątrz gęstego obłoku pyłu pozostałego po ich narodzinach, co sprawia, że są często niewidoczne podczas bezpośredniej obserwacji. Dlatego też zdecydowaliśmy przyjrzeć się młodym gwiazdom o średniej masie, nazywanym zbiorczo gwiazdami Herbig Ae/Be. Co więcej, w początkowych etapach swego życia młode gwiazdy nie łączą się z tymi, z którymi tworzyły skupisko w chwili narodzin”, zauważa Rene Oudmaijer, koordynator finansowanego ze środków UE projektu STARRY.

Ustalanie miejsca narodzin gwiazdy przy użyciu sztucznej inteligencji

Zespół projektu STARRY opracował specjalny system sztucznej inteligencji, który określił miejsce powstania ponad 2 000 gwiazd z blisko 80-procentowym prawdopodobieństwem, że jedna z nich to gwiazda typu Herbig Ae/Be. Ustalenia zostały zebrane w artykule „Catalogue of new Herbig AE/BE and classical Be stars: A machine learning approach to Gaia DR2” opublikowanym w czasopiśmie naukowym „Astronomy and Astrophysics”. System przeanalizował dane pochodzące z sondy kosmicznej Gaia. Dane z sondy, opublikowane w 2013 roku, pozwoliły badaczom określić (w oparciu o paralaksę trygonometryczną) odległości dla około jednego miliarda gwiazd. „Odległości te stanowią ważną informację przy badaniu obiektów astronomicznych, lecz jest ona często nieprecyzyjna. Dla porównania warto dodać, że poprzedniczka Gai sonda Hipparcos, której lot miał miejsce 30 lat temu, dostarczyła informacji o około 100 000 takich obiektów ”, dodaje Oudmaijer. Kolejny etap polegał na poszukiwaniu skupisk wokół tych gwiazd. Wykorzystano do tego dane dotyczące ich pozycji, ruchu oraz odległości od pozostałych gwiazd (gwiazdy w skupisku są położone blisko siebie, poruszają się w podobny sposób i w podobnej odległości). „Na podstawie wstępnych wyników doszliśmy do wniosku, że gwiazdy o dużej masie są częściej ulokowane po środku skupiska niż te o mniejszej masie. Te ostatnie spotyka się pojedynczo albo orbitujące na obrzeżach gwiazd o dużej masie, tak jak gdyby te o mniejszej masie były ubocznym efektem powstania swoich większych odpowiedników”, wyjaśnia Oudmaijer. „Badanie prowadzone w ramach projektu STARRY to doskonały przykład tego, jak analiza danych typu Big Data zebranych z nowoczesnych instrumentów badawczych, takich jak sonda Gaia, będzie kształtowała przyszłość astrofizyki. Systemy sztucznej inteligencji potrafią rozpoznawać schematy w ogromnych ilościach danych – i jest prawdopodobne, że w tych schematach naukowcy znajdą wskazówki, które doprowadzą ich do nowych odkryć i pozwolą uzyskać świeże spojrzenie na badane zagadnienia”, podsumowuje Oudmaijer.

Słowa kluczowe

STARRY, skupisko, gwiazdy o dużej masie, młode gwiazdy, gwiazdy Herbig Ae/Be, sztuczna inteligencja, sonda Gaia, duże zbiory danych

Znajdź inne artykuły w tej samej dziedzinie zastosowania