Tähtien radat ovat säilyneet hyvin samanlaisina Linnunradan muodostumisesta lähtien. Tutkimustulokset kertovat Linnunradan keskiosien olosuhteista, kun se oli vasta syntymässä.
Tutkimusryhmä erotti muinaisen tähtipopulaation muista Linnunradan keskustaa dominoivista tähtipopulaatioista Australiassa sijaitsevalla Anglo-Australian Telescope -teleskoopilla ja AAOmega-spektrografilla, joita tutkijat käyttivät havaitakseen hyvin tunnettuja ja muinaisia muuttuvia RR Lyrae -tähtiä.
Saksalaisen Leibnizin astrofysiikan instituutin johtama tutkimusryhmä mittasi satojen tähtien liikkeet Jousimiehen tähdistön suunnassa alueelta, jonka koko näyttäytyy maasta katsottuna suurempana kuin täysikuun. Näin ryhmä pystyi määrittämään tähtien iät ja tutkimaan Linnunradan keskiosien olosuhteita, kun se oli vasta muodostumassa.
RR Lyrae -tähtien kirkkaudet muuttuvat noin yhden päivän aikaskaalassa, mikä tekee niiden havaitsemisesta hankalaa, mutta minkä ansiosta ne toimivat kirkkauden ”standardikynttilöinä”. RR Lyrae -tähtien etäisyydet voidaan laskea tarkasti.
Lisäksi tiedetään, että niitä löytyy ainoastaan yli kymmenen miljardin vuoden ikäisistä tähtipopulaatioista, kuten halossa sijaitsevista pallomaisista tähtijoukoista.
‒ Linnunradassa on useita tähtisukupolvia, jotka kattavat aikavälin Linnunradan muodostumisesta nykypäivään. Kuten tiedämme, raskaat alkuaineet ovat muodostuneet tähtien sisällä, ja tulevat tähtisukupolvet sisältävät yhä enemmän näitä raskaita alkuaineita. Varhaisimmissa tähdissä on siten kaikkein pienin raskaiden alkuaineiden osuus, selittää Suomen ESO-keskuksen tutkija Roberto De Propris, joka on mukana tutkimusryhmässä.
‒ Suurimmalla osalla keskustan tähdistä raskaiden alkuaineiden osuus on samankaltainen kuin Auringolla, ja ne sijaitsevat keskustan sauvamaisessa rakenteessa. Nämä kaikki tähdet kiertävät suunnilleen samaan suuntaan Linnunradan ympäri, De Propris jatkaa.
Myös vetykaasu on samanlaisessa pyörimisliikkeessä, minkä vuoksi aiemmin on uskottu, että keskustan tähdet kiertävät Linnunrataa samalla tavalla.
‒ Havaitsimme tutkimuksessa, että RR Lyrae -tähdillä on paljon suuremmat satunnaisliikkeet, ja näin oletamme, että ne ovat syntyneet kauempana Linnunradan keskustasta. Jatkamme RR Lyrae -tähtien havainnointia ja niiden raskaiden alkuaineiden osuuksien tarkkaa mittaamista, minkä avulla niiden menneisyys saadaan tarkemmin selvitettyä, De Propris kertoo.
Tutkimus julkaistiin The Astrophysical Journal Letters -tiedelehdessä.
