Image Image Image Image Image Image Image Image Image Image

Новости астрономии и астрофизики — The Universe Times | 11.12.2017

Scroll to top

Top

Нет комментариев

Миллиард звёзд Млечного Пути - "Гайя" выпускает первый каталог данных

shortstoryf

ВНИМАНИЕ: полный каталог данных в компьютерном исполнении доступен по ссылке: http://archives.esac.esa.int/gaia

Вчера, 14 сентября 2016 года вышел в свет первый каталог обсерватории «Гайя» (Gaia), который аккумулирует в себе информацию о самом большом на сегодняшний день обзоре астрономических объектов всего видимого неба. Во время создания трёхмерной карты нашего Млечного Пути, «Гайя» предоставила точную информацию о позиции и яркости для 1 миллиарда 142 миллионов звёзд, а также о расстоянии и направлении движения для более двух миллионов звёзд. В ближайшем будущем планируется выпуск ещё более богатого каталога.

  • Гайя звёзды

    Карта плотности звёзд Млечного Пути, составленная обсерваторией «Гайя». Чем светлее область, тем более плотная концентрация звёзд. Тёмные участки — пыль в Галактике, сквозь которую не проходит свет. Здесь же видны артефакты и помехи — это особенности сканирования «Гайи». В следующих данных представление будет улучшено. Источник: ESA/Gaia/DPAC

  • Гайя звёзды

    Карта звёзд с аннотациями. Источник: ESA/Gaia/DPAC

«В настоящее время «Гайя» находится на острие астрометрии. Обсерватория способна картировать небо с такой точностью, которой никогда не удавалось достигать прежде. Этот выпуск первых данных только лишь приоткрывает завесу тайны о тех экстраординарных данных, которые ждут нас. Это коренным образом изменит наше понимание того, как звёзды распределены и движутся через нашу Галактику», — Альваро Хименес, научный руководитель Европейского Космического Агентства.

Аппарат был запущен 1000 дней назад, а свою научную работу начал в июле 2014 года. Этот первый каталог данных основывается на информации, собранной в первые 14 месяцев просмотра неба до сентября 2015 года.

«Эта красивая карта, которые мы публикуем сегодня, показывает плотность населения звёзд, измеренных «Гайя» по всему небу. Для нас это подтверждение того, что обсерватория в течение первого года жизни собрала превосходные данные», — Тимо Прусти, учёный проекта из Европейского Космического Агентства.

Полосы и другие артефакты, присутствующие на карте, отображают то, как «Гайя» сканирует небо, постепенно они будут исчезать, по мере того, как будет наполняться информация во время пятилетней миссии.

«Аппарат работает хорошо, он уже продемонстрировал, что мы легко можем обращаться и анализировать миллиард звёзд. несмотря на то, что текущие данные предварительны, мы хотели сделать их доступными для астрономического общества, чтобы любой как можно скорее мог использовать их для своих целей».

Преобразование «сырой» информации в удобоваримый, полезный и надёжный вид, при этом сохраняя достигнутый уровень точности, является чрезвычайно сложной процедурой, которая была поручена панъевропейской коллаборации, состоящей из 450 учёных и разработчиков программного обеспечения.

В дополнение к обработке всего исследованного миллиарда звёзд из каталога, учёные подробно изучили примерно два миллиона звёзд и сопоставили эти данные с более ранними каталогами Hipparcos и Tycho-2. Оба этих каталога были сформированы миссией Hipparcos Европейского Космического Агентства, которая картировала небо более двух десятилетий назад. Объединив данные от «Гайи» с информацией из этих менее точных каталогов, у специалистов появилась возможность разобраться в эффектах параллакса и собственного движения светил. Параллакс, или годичный параллакс звезды — это изменение координат звезды, вызванное изменением положения наблюдателя из-за обращения Земли вокруг Солнца. Является доказательством движения Земли вокруг Солнца и основным методом измерения расстояний до звёзд. Собственным движением называются изменения координат звёзд на небесной сфере, вызванные относительным движением звёзд и Солнечной системы. В них не включают периодические изменения, вызванные движением Земли вокруг Солнца, т.е. параллаксом.

Таким образом учёные смогли оценить расстояние и направление движение для двух миллионов звёзд, рассыпанных по всему небу. Эта информация была скомбинирована в представлении Tycho-Gaia Astrometric Solution или TGAS. Этот новый каталог вдвое точнее и содержит примерно в 20 раз больше звёзд, чем предыдущий выпуск астрометрических данных — каталог Hipparcos. В качестве дополнения в разработке каталога, учёные провели исследование рассеянных звёздных скоплений — групп относительно молодых звёзд, которые родились из одного молекулярного облака. Этот анализ также ясно демонстрирует увеличение точности благодаря новым данным.

«С каталогом Hipparcos мы могли лишь проанализировать 3D-структуру и динамику звёзд в скоплении Гиады — самом близком рассеянном звёздном скоплении к Солнечной Системе, и измерить расстояние приблизительно для 80 скоплений на расстоянии до 1600 световых лет от нас. А с первым выпуском данных от «Гайи» мы уже можем измерить расстояние и движение звёзд приблизительно в 400 скоплениях на расстояниях до 4800 лет от нас», — Антонелла Валленари из Национального астрофизического института и Астрономического обсерватории Пауди в Италии.

Для самых близких к нам 14 рассеянных скоплений новые данные показывают присутствие множества звёзд, удивительно далёких от центра родительской группы. Вероятно, они находятся в процессе убегания, чтобы переместиться в другие области Галактики. Ещё больше звёздных скоплений будут обнаружены и проанализированы в максимальных деталях согласно данным, которые «Гайя» ещё только будет собирать. Эта информация будет опубликована в ближайшие годы.

Новая перепись звёздного населения также содержит информацию о 3194 переменных звёздах, которые ритмично увеличиваются и уменьшаются в размерах, приводя к периодическим изменениям в яркости. Многие переменные, обнаруженные обсерваторией, находятся в Большом Магеллановом Облаке, одном из наших галактических соседей. Эта область неоднократно просматривалась в течение первого месяца наблюдений, позволяя точно измерить изменение их яркости. Данные об этих переменных, 386 из которых были выявлены впервые, также изданы как часть каталога.

«Переменные звёзды, такие как цефеиды и переменные типа RR лиры — ценные индикаторы космических расстояний. В то время как параллакс используется, чтобы измерить расстояния до больших выборок звёзд Млечного Пути непосредственно, переменные звёзды обеспечивают косвенный, но главный шаг на нашей лестнице космических расстояний, позволяя расширить наше знание на далёкие галактики», — Джизелла Клементини из Астрономической обсерватории Болоньи, Италия.

Измерять расстояние с помощью переменных звёзд стало возможным, потому что они являются особенными. Например, в случае с цефеидами, чем ярче их внутренняя структура, тем медленнее их изменение яркости. Тоже самое и для типа RR Лиры, когда они наблюдаются в инфракрасном свете. Образец изменения яркости звезды можно легко измерить и объединить с видимой светимостью, чтобы вывести её истинную светимость.

Именно в этот момент и вступает в работу «Гайя»: в будущем учёные будут в состоянии очень точно определять расстояния до большой выборки переменных звёзд посредством измерения обсерваторией их параллаксов. Благодаря этому удастся откалибровать и улучшить понимание отношения между периодом и яркостью этих звёзд и применить этот метод, чтобы измерить расстояния до объектов за пределами нашей галактики.

«И это только начало. Мы измерили расстояние до Большого Магелланова Облака, чтобы проверить качество данных, мы получили предварительную информацию о тех кардинальных улучшениях, которые «Гайя» скоро принесёт в наше понимание космических расстояний».

Плутон покрытие

На трёх кадрах показан процесс покрытия Плутоном звезды заднего плана UCAC4 345-180315. Верхний кадр — за пять минут до события, средний — во время события, нижний — пять минут после. Источник: B. Sicardy (LESIA, Observatoire de Paris, France), P. Tanga (Observatoire de la Côte d’Azur, Nice, France), A. Carbognani (Osservatorio Astronomico Valle d’Aosta, Italy), Rodrigo Leiva (LESIA, Observatoire de Paris)

Понимание того, где звёзды расположены, и как они движутся с максимальной точностью, является фундаментальной частью изучения свойств и предыстории Млечного Пути. Можно будет не только измерять расстояния до звёзд и галактик, но также и применять эти навыки ближе к нашему дому, например в Солнечной Системе. Так, например, в июле 2016 года Плутон прошёл перед неяркой звездой заднего плана, предоставив редкую возможность изучить атмосферу нашей карликовой планеты, поскольку звезда постепенно сначала исчезла и затем вновь появилась из-за тела Плутона.

Это затмение звезды было видимо только в очень узкой полосе, простирающейся по всей Европе, подобно тому, как по поверхности Земли движется область полного солнечного затмения. Точное знание позиции звезды было крайне важно, чтобы направить земные телескопы. Таким образом, получается, что этот ранний выпуск каталога, который содержит в 10 раз более точную информацию об этой звезде, способствовал успешному наблюдению этого редкого астрономического явления. Результаты этих наблюдений говорят о падении давления в атмосфере Плутона. Что-то подобное было впервые обнаружено в 1988 году.

«Все эти примеры демонстрируют то, как текущие и будущие данные «Гайя» коренным образом изменят все области астрономии, позволяя нам исследовать наше место во Вселенной, начиная от локальной области, ограниченной Солнечной Системой, и заканчивая более отдалёнными, космологическими масштабами».

Первый опубликованный каталог данных показывает, что миссия находится на правильном пути в достижении её конечной цели — картирования положений, расстояний и направлений движения одного миллиарда звёзд, что составляет всего один процент всех звёзд Млечного Пути. Эта информация будет предоставлена в трёхмерном представлении с беспрецедентной точностью.

По информации Европейского Космического Агентства.

Оставьте комментарий

Добавить комментарий

Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru Лицензия Creative Commons «The Universe Times» Google