ЄКА публікує безпрецедентну кольорову мапу 1,7 мільярда зір Чумацького Шляху

Європейське космічно агентство стримало свою обіцянку та опублікувало довгоочікувану другу серію даних з космічного апарата ЄКА Gaia, яка охопила рекордні 1,7 мільярда зір нашої Галактики.

Зір виявилося більше, ніж очікувалося. Нова тривимірна мапа Gaia зображує Чумацький Шлях у безпрецедентних деталях, оскільки надає кольори та динаміку неймовірної кількості зір. Однак справжні несподіванки ще попереду.

Порівняння двох моделей: попередні дані (ліворуч) та новий реліз Gaia (праворуч). Подорож галактикою починається з виду на Сонце з наступним віддаленням від нього крізь зорі. Новий реліз містить дані та точно розраховані паралакси близько 94 млн зір. Джерело: ESA/Gaia/DPAC

Загалом, другий реліз від команди Gaia охоплює позиції та світність близько 1,7 мільярда зір, паралакси (відстані), рух у просторі та кольори понад 1,3 мільярда зір, кутові швидкості та інші астрофізичні параметри мільйонів та десятків мільйонів зір.

Gaia вид на Чумацький Шлях
Повне зображення неба з видом на Чумацький Шлях та сусідні галактики, створене на основі вимірювань 1,7 мільярда зір космічним апаратом ЄКА Gaia 2014 – 2016 рр. Джерело: Gaia Data Processing and Analysis Consortium (DPAC); A. Moitinho / A. F. Silva / M. Barros / C. Barata, University of Lisbon, Portugal; H. Savietto, Fork Research, Portugal.

Гаї навіть вдалося зафіксувати позиції 14 тисяч відомих об’єктів Сонячної системи, зокрема астероїдів, а також зір за межами нашої галактики.

Велетенський стрибок та новий фундамент астрономії

“Спостереження, проведені Gaia, заново визначають основи астрономії,”

стверджує Ґюнтер Гейзінґер, керівник наукового відділу ЄКА –

“Gaia – це амбітна місія, яка покладається на гігантську команду людей, що має обробити велику кількість дуже складних даних. Вона демонструє потребу в довгострокових проектах, які б гарантували прогрес у космічних науках та технологіях та здійснили б ще сміливіші наукові місії у наступні десятиліття.”

Перший реліз даних, зібраних космічним апаратом, був опублікований у 2016 році, через три роки після запуску. У нього увійшов лише рік спостережень, однак астрономи отримали дані про відстань та рух одразу 2 мільйонів зір.

Новий реліз охоплює період спостережень з 25 липня 2014 року по 23 травня 2016 року. І в астрономів є одразу декілька підстав для хвилювання та щирої радості.

Дослідники отримали позиції 1,7 мільярда або 1,7×109 зір з меншою похибкою у порівнянні з попередніми результатами. Як зазначають у ЄКА, для деяких найяскравіших зір рівень точності можна порівняти зі спостерігачами на Землі, які мають змогу виявити монету євро, що лежить на поверхні Місяця.

Зоряна карта Gaia - 2 реліз
Гая поступово здійснює галактичний перепис зір. Верхнє зображення показує загальну щільність зір, а нижнє – міжзоряний пил, що наповнює Галактику. Джерело: ESA/Gaia/DPAC

Новий каталог також містить список паралаксів та швидкостей об’єктів на небі, або власний рух для понад 1,3 мільярда зір. Для найточніших даних по паралаксах астрономи зможуть розрахувати відстань до 10% зір.

“Другий реліз Gaia являє собою велетенський стрибок уперед у порівнянні з супутником ЄКА Гіппаркос, попередника Gaia, а також першою астрометричною космічною місією, яка охопила близько 118 000 зір майже тридцять років тому,”

– розповів Ентоні Браун з Лейденського університету, Нідерланди, –

“Сама по собі кількість зір з їхніми позиціями та рухом вже зробила б новий каталог Gaia досить дивовижним. Але є дещо більше: цей унікальний науковий каталог містить багато інших типів даних, інформацію про параметри зір та інші небесні об’єкти, що робить цей реліз дійсно виключним.”

Новий скарб для астрономічної спільноти

Масштаби даних відкривають неабияку перспективу для нових відкриттів у різних астрономічних напрямках.

Крім позицій, дані містять інформацію про світність практично усіх зір, що спостерігала Гая, а також дані про кольори переважної більшості об’єктів. Апарат зафіксував, як з часом змінюється колір та світність близько 500 тисяч світил.

Візуалізація руху 14 099 астероїдів у Сонячній системі. Модель побудована на основі другого релізу даних космічного апарата Gaia. Джерело: ESA/Gaia/DPAC

До рук дослідників також потрапили швидкості зір вздовж лінії спостереження, поверхневі температури близько 100 мільйонів світил та ефект впливу міжзоряного пилу для 87 мільйонів об’єктів.

Гаї навіть вдалося прослідкувати за об’єктами в нашій Сонячній системі. У другому релізі можна знайти дані про розташування понад 14 000 відомих астероїдів, що дозволить астрономам розрахувати їхні орбіти з меншими похибками. Водночас, у ЄКА обіцяють надати ширшу базу даних по астероїдах у майбутніх релізах.

Космічні масштаби у спостереженнях Gaia
Другий реліз даних з космічного апарата ЄКА Gaia охоплює спостереження зір у Галактиці, астероїдів Сонячної системи, а також об’єктів у сферичних скупчення поблизу Чумацького Шляху. Джерело: ESA

Але й це ще не все. Під час спостережень європейський апарат зафіксував позиції пів мільйона віддалених квазарів. Квазарами називають яскраві галактики, в центрі яких знаходиться активна надмасивна чорна діра. У якості джерел світла квазари утворюють систему координат для усіх об’єктів у каталозі Gaia.

Дослідникам потрібно трохи часу аби попрацювати з новим каталогом та почати генерувати відкриття, на які ми так чекаємо.

Нова ера галактичної археології

Науковий консорціум, який займається перевіркою та обробкою даних у проекті Gaia, вже повідомив про нові деталі, які можуть розкрити загадки еволюції зір.

“Нові дані Gaia настільки потужні, що цікаві результати самі вистрибують на нас,”

– ділиться своїми враженнями Антонелла Валленарі з Національного астрофізичного інституту та Астрономічної обсерваторії у Падуї, Італія, яка також є заступником голови консорціуму, –

“До прикладу, ми створили найдетальнішу в історії зоряну діаграму Герцшпрунга-Рассела для всього неба, і ми вже в змозі визначити деякі цікаві тенденції. Здається, ми відкриваємо нову еру галактичної археології.”

Попри дивну назву, яка утворена з двох прізвищ дослідників початку двадцятого століття, діаграма Герцшпрунга-Рассела досить часто використовується астрофізиками для вивчення еволюції цілих скупчень зір, оскільки вона описує залежність їхньої світності від кольору.

3D візуалізація руху сферичних зоряних скупчень (синій) та трьох карликових галактик (червоний), що обертаються довкола Чумацького Шляху. Джерело: ESA/Gaia/DPAC

Оновлена діаграма була створена на основі даних 4 мільйонів зір на відстані 5 тисяч світлових років від Сонця та розкрила чимало нових деталей. Вони стосуються визначення різних типів білих карликів – залишків загиблих зір на кшталт нашого Сонця – за вмістом їхніх ядер, де може переважати водень або гелій.

Використовуючи результати вимірювань швидкостей зір та нову діаграму, астрономи зможуть розрізняти популяції зір різного віку, які знаходяться у різних частинах Чумацького Шляху та пройшли різні шляхи еволюції.

“Gaia значно просуне наше розуміння Всесвіту на всіх космічних масштабах,”

– каже Тімо Прусті, дослідник проекту Gaia у ЄКА –

“Навіть по сусідству з Сонцем, у регіоні, який, як вважалося, ми добре розуміли, Gaia продовжує відкривати нові та дивовижні речі.”

Це стосується головного диску нашої Галактики та її сферичного гало, які формувалися по різному. Подальші дослідження цих структур показали, що швидкі зорі, які, як вважалося, належать до гало, насправді складають з двох зоряних популяцій та мають різне походження.

Чумацький Шлях та його супутники

Спостереження Gaia також торкнулися групи зір на відстані декількох тисяч світлових років від Сонця (орієнтовний діаметр Галактики складає 100-180 тис. світлових років). Дослідникам вдалось отримати дані швидкостей зір у тривимірному просторі та побачити схеми руху, які притаманні іншим зорям нашої галактики, що рухаються зі схожими швидкостями.

Власний рух зір відносно Сонця. Саме таке кутове зміщення зір ви би побачили, якби знаходились на Сонці. Паралакси були розраховані для 100 тис. зір, а власний рух світил прискорено у трильйон разів. Джерело: ESA/Gaia/DPAC

Тепер астрономам необхідно встановити, що саме впливає на їхніх рух та визначає траєкторію. Нові дослідження мають підтвердити, чи ці збурення виникають під впливом галактичного бару, перемички, яка проходить через центр галактики та з’єднує її рукава, чи це гравітаційний вплив спіральних рукавів, чи це наслідки взаємодії з меншими галактиками, що влились у Чумацький Шлях мільярди років тому.

“Gaia це найкращий прояв астрономії,”

– говорить Фред Янсен, один з керівників місії Gaia у ЄКА.

Точність інструментів Гаї настільки висока, що дозволила відстежити рух зір всередині сферичних кластерів – прадавніх зоряних скупчень, підтримуваних гравітаційними силами, які можна побачити у гало Чумацького шляху, – а також всередині сусідніх галактик – Малої та Великої Магелланової Хмари.

Обертання Великої Магелланової Хмари
Обертання Великої Магелланової Хмари (ВМХ). ВМХ є однієї з найближчих до нас галактик. Вимірюючи власний рух зір у ВМХ, астрономи змогли зафіксувати “відбитки” зір, що рухаються за годинниковою стрілкою довкола центра галактики. Джерело: ESA/Gaia/DPAC

“Науковці будуть зайняті цими даними ще багато років, і ми готові до нових сюрпризів, які з’являться разом з лавиною відкриттів, які мають розкрити секрети нашої Галактики,”

– підсумував Янсен.

Загалом, другий реліз Гаї надав дані для визначення орбіт 75 сферичних зоряних кластерів та 12 карликових галактик, які обертаються довкола Чумацького Шляху. Нові дані є безцінними, оскільки є ключем до розуміння еволюції нашої Галактики, гравітаційних сил, які діють поряд, а також розподілу “примарної” темної матерії, яка пронизує Чумацький Шлях.

The post ЄКА публікує безпрецедентну кольорову мапу 1,7 мільярда зір Чумацького Шляху appeared first on Science Ukraine.

Джерело та деталі: ЄКА публікує безпрецедентну кольорову мапу 1,7 мільярда зір Чумацького Шляху

Місія онлайн-видання Science Ukraine є амбітною та, водночас, важливою для всього суспільства – змінити уявлення про науково-популярну журналістику в Україні; ми створюємо сучасне українське науково-популярне медіа. Ми не абстрагуємось на поверхневій інформації зі ЗМІ, а формуємо та об’єднуємо джерела. Ми навчаємось та навчаємо.

Updated: 01.05.2018 — 08:44
2012 - 2018 © Іменка - RSS новини з сайтів України | Підтримка: Діал інформаційна система | Двигунець: Wordpress | Тема: Frontier