Međunarodni projekt Sloan Digital Sky Survey V, poznat kao SDSS-V, objavio je 20. izdanje svoje javne baze podataka. U njemu se nalazi više od dva milijuna spektra zvijezda prikupljenih u sklopu programa Milky Way Mapper, dosad najopsežnijeg spektroskopskog pregleda zvijezda u i oko Mliječne staze.
Nova zbirka prvi put uključuje optičke spektre snimljene s obje Zemljine polutke. Astronomi tako dobivaju znatno cjelovitiji pogled na zvijezde u galaktičkom disku, zvjezdanom halou i području oko Sunca, a podaci su javno dostupni istraživačima diljem svijeta putem SDSS-ova arhiva.
Svjetlost zvijezda čuva podatke o njihovu podrijetlu
Spektar je zapis svjetlosti zvijezde razdvojene prema valnim duljinama. Apsorpcijske linije u tom zapisu otkrivaju temperaturu i kemijski sastav zvijezde, dok njihovi pomaci omogućuju mjerenje brzine kojom se zvijezda približava ili udaljava od nas.
U kombinaciji s udaljenostima i preciznim mjerenjima gibanja koja prikuplja europska misija Gaia, takvi podaci omogućuju astronomima da prate putanje zvijezda kroz galaksiju i procjenjuju gdje su nastale. Više o toj metodi pročitajte u našem tekstu Spektroskopija: kako svjetlost otkriva tajne svemira.
Važno je razlikovati broj spektara od broja zvijezda. Više od dva milijuna odnosi se na pojedinačna spektralna mjerenja, a dio objekata promatran je više puta. Takva ponovljena opažanja pomažu pri preciznijem određivanju gibanja zvijezda i otkrivanju promjena u njihovim signalima.
Prvi put povezani podaci sa sjevernog i južnog neba
SDSS-V koristi optičke spektrografe u opservatoriju Apache Point u Novom Meksiku i opservatoriju Las Campanas u Čileu. Izdanje DR20 prvi put donosi SDSS-V-ove optičke spektre s južne nebeske polutke, čime je uklonjen velik dio ranijeg promatračkog jaza.
Prema službenim podacima projekta, DR20 sadrži nove optičke spektre za približno 1,2 milijuna zvijezda. U zbirku je uključen i ranije objavljen infracrveni katalog APOGEE-a s oko 390.000 zvijezda, koji je prenesen iz prethodnog izdanja DR19.
Ta kombinacija omogućuje usporedbu populacija zvijezda na nebu koje se prije nije moglo promatrati jednakom metodom. Upravo je to ključno za proučavanje struktura koje se protežu daleko iznad i ispod ravnine Mliječne staze.
Četvrt milijuna zvijezda iz haloa Mliječne staze
Jedan od najvažnijih dijelova novog izdanja čini prva velika javna zbirka podataka programa za proučavanje zvjezdanog haloa. Riječ je o rijetkoj, prostranoj populaciji starih zvijezda koja okružuje disk Mliječne staze.
DR20 donosi spektre za oko 250.000 zvijezda u halou, uključujući divovske zvijezde udaljene više od 65.000 svjetlosnih godina. Posebna je pozornost usmjerena na zvijezde s vrlo niskom metaličnošću, odnosno s omjerom željeza prema vodiku manjim od jedan posto Sunčeva omjera.
Takve zvijezde čuvaju kemijski zapis ranog svemira i drevnih galaksija koje je Mliječna staza tijekom svoje povijesti postupno privlačila i razarala. Njihovi kemijski sastavi i putanje mogu pokazati kada su se ta spajanja dogodila te koliko je različitih galaksija sudjelovalo u izgradnji naše.
Pitanje je posebno važno za razumijevanje strukture Gaia-Sausage/Enceladus, za koju se dugo smatralo da je ostatak jednoga velikog galaktičkog sudara. Novija istraživanja upućuju na složeniju prošlost, o čemu sam pisao u ovom članku.
Gotovo 50.000 novih spektra bijelih patuljaka
Novo izdanje više je nego udvostručilo broj javno dostupnih SDSS-ovih podataka o bijelim patuljcima. Dodano je 49.000 spektra tih gustih zvjezdanih ostataka, a više od 80 posto njih SDSS prije nije promatrao. Više od 40 posto novih podataka dolazi s južnog neba.
Atmosfere bijelih patuljaka mogu sadržavati kemijske tragove asteroida, kometa i drugih planetarnih tijela koja su se približila previše te bila rastrgana gravitacijom zvijezde. Zato njihovi spektri pružaju rijedak pogled na ostatke planetarnih sustava nakon završetka života njihove matične zvijezde.
O nastanku i svojstvima tih zvjezdanih ostataka pročitajte u našem vodiču Što je bijeli patuljak i kako nastaje?.
DR20 donosi i spektre za oko 280.000 zvijezda i smeđih patuljaka unutar 250 parseka, odnosno približno 815 svjetlosnih godina od Sunca. Taj će uzorak pomoći pri usporedbi masa, kemijskog sastava i starosti najbližih zvjezdanih susjeda.
Podaci koji tek trebaju donijeti otkrića
Objava DR20 ne predstavlja jedno pojedinačno otkriće o Mliječnoj stazi. Riječ je o velikoj znanstvenoj zbirci iz koje će tek nastati stotine zasebnih istraživanja, od potrage za rijetkim zvijezdama do rekonstrukcije sudara koji su oblikovali našu galaksiju.
Uz izdanje podataka objavljen je i rad o prvih pet zvijezda iz Velikog Magellanova oblaka s vrlo niskom metaličnošću i neuobičajeno velikim udjelom ugljika. Takve zvijezde važni su tragovi najranijih generacija supernova i kemijskih procesa koji su obogatili mladi svemir.
Projekt SDSS-V nastavlja s opažanjima, pa DR20 nije završna karta Mliječne staze. Ipak, prvi put donosi dovoljno širok i ujednačen skup podataka da se njezina povijest može proučavati preko cijelog neba, od najbližih slabih zvijezda do rijetkog haloa na rubu galaksije.
