Raziskovalni projekt (so)financira Javna agencija za raziskovalno dejavnost RS.
Članica UL: Fakulteta za matematiko in fiziko
Šifra projekta: N1-0040
Naziv projekta: Dinamični zvezdni in medzvezdni medij v spektroskopskih pregledih neba
Obdobje: 1.9.2015 - 31.8.2018
Letni obseg: 1,45FTE, cenovna kategorija: D
Vodja: Tomaž Zwitter
Veda: Naravoslovje
Sodelujoče RO: sodelujoče RO
Sestava projektne skupine: link na SICRIS
Bibliografske reference: link na SICRIS
Vsebinski opis projekta :
Leta 2020 bo misija Gaia (ki so jo izstrelili decembra 2013) objavila 6-dimenzionalne (položaj v prostoru + hitrost) vektorje za velik delež zvezd, ki ležijo v naši širši galaktični okolici. Tako bo mogoče izračunati tirnice zvezd in z obratom časa razvoj celotne Galaksije. Rezultati običajnih preučevanj medzvezdnega prostora zaostajajo za študijem zvezd, saj absorpcijske študije lahko dajo le dvodimenzionalno informacijo o skupni ekstinkciji do posamezne vroče zvezde. Tukaj predlagamo razširitev preučevanja medzvezdnega prostora na tretjo in četrto dimenzijo, tako da bomo merili medzvezdne absorpcijske pasove (MAP), to je šibke vendar številne absorpcijske črte, ki jih v svetlobi zvezd v ozadju najverjetneje povzročajo makromolekule v medzvezdnem prostoru. Z novo metodo, ki smo jo razvili v moji skupini, lahko merimo moč teh šibkih medzvezdnih pasov tudi v spektrih hladnih zvezd, ki jih je v Galaksiji mnogo več od vročih zvezd. Ko tako opazujemo MAPe proti veliko zvezdam nanizanim skoraj v isti smeri vendar na različnih in poznanih razdaljah, lahko rekonstruiramo, na katerih razdaljah so prisotne najmočnejše medzvezdne absorpcije. Združitev rezultatov v različnih smereh nam končno da prostorsko porazdelitev ekstinkcij. Ko dodamo še meritev radialne hitrosti MAPov, dobimo 4-dimenzionalno informacijo za vsak MAP posebej. Medzvezdne črte natrija in kalija je mogoče uporabiti na enak način kot MAPe, medtem ko nam meritve emisijskih črt ali absorpcij v prahu ne morejo dati več od trodimenzionalne informacije.
Jedro predloga je pridobivanje najbolj popolnih meritev za najboljši nosilec informacij v medzvezdnem prostoru in povrhu še prvič v tako velikem obsegu. Merili bomo ducat MAPov in črto nevtralnega kalija pri 7699 Å in to v smeri milijona zvezd, ki se nahajajo proč od Galaktične ravnine in za katere poznamo spektrofotometrično določene oddaljenosti. Te zvezde ravnokar opazujeta pregleda neba GALAH in Gaia-ESO, ki sta daleč največja visokoresolucijska spektroskopska pregleda vidne svetlobe zvezd v tem desetletju. Moja skupina dobro pozna in ima neomejen dostop tudi do nejavnih podatkov teh pregledov, saj smo za pregled GALAH napisali in preizkusili procedure za obdelavo podatkov, pri pregledu Gaia-ESO pa vodimo raziskave nenavadnih zvezd.
V medzvezdnem prostoru prihaja do trkov lupin supernov in zaletavanja vetrov iz zvezd asimptotske veje orjakinj ter gruč vročih zvezd. Take čelne trke v galaktični ravnini je težko interpretirati. K sreči je večina naših opazovanj v drugih smereh, kjer trku večinoma sledi gibanje v smeri pravokotni na galaktično ravnino. Če do medzvezdnih absorpcij prihaja v morfoloških strukturah, ki so podobne zavesam, je smiselno privzeti, da se taka zavesa giblje v smeri pravokotni na površino. V teh primerih torej iz radialne hitrosti lahko rekonstruiramo popoln vektor hitrosti. Tàko preučevanje medzvezdnega prostora postane ekvivalentno študiju zvezd satelita Gaia.
Projekt bo preučeval pretekle dogodke v medzvezdnem prostoru, predvsem pa ostanke eksplozij supernov v zadnjem milijonu let. Naša pilotna kvazi trodimenzionalna karta intenzitete enega od MAPov je pokazala, da se porazdelitvi na obeh straneh Galaktične ravnine razlikujeta. To je posledica asimetrije v položajih eksplozij supernov in nepopolnega vertikalnega mešanja. Naš cilj je, da bi preko MAPov identificirali in karakterizirali Galaktične fontane medzvezdnega plina, ki so jih rodile te davne supernove. Taki tokovi med padanjem nazaj proti galaktičnemu disku s seboj prinašajo tudi veliko svežega plina, zajetega v haloju Galaksije. Tako lahko razumemo, zakaj se nastajanje zvezd v naši in drugih podobnih galaksijah ni ustavilo, ko je enkrat zmanjkalo lokalnega plina v disku Galaksije. Primerjava porazdelitve teh dogodkov v medzvezdnem prostoru in porazdelitve nenavadnih zvezd podobne starosti (v obeh pregledih neba smo odgovorni za njihovo odkrivanje) bo tako vzpostavila povezavo med sočasnimi dogodki v medzvezdnem prostoru in nastajanjem in izmetavanjem zvezd iz Galaktične ravnine.
