Космический зонд Gaia составил подробную объемную карту нашей Галактики
Космический телескоп Gaia (Global Astrometric Interferometer for Astrophysics), запущенный в 2013 году Европейским космическим агентством, помог создать наиболее точную на текущий момент объемную карту нашей галактики. Количество каталогизированных и нанесенных на эту карту звезд теперь составляет более миллиарда. В числе прочих ученые картировали и звезды, яркость которых в 500000 меньше звезд, которые можно рассмотреть невооруженным взглядом с Земли.
Точное количество идентифицированных звезд на карте — 1142 миллиона. «Gaia — это передовая линия астрометрии, этот телескоп изучает Галактику с точностью, которая стала достижима только сейчас», — говорит Альваро Хименес, научный руководитель ЕКА (Европейское космическое агентство).
Запустили телескоп более 1000 дней назад. Работать он начал в июле 2014 года. Текущая карта — это результат работы системы за первые 14 месяцев, вплоть до сентября 2015 года. Данные, полученные телескопом после этого момента, еще обрабатываются.
«Карта, которую мы опубликовали сегодня, показывает плотность звезд, измеренную Gaia на всем небосклоне, и подтверждает отличный результат работы этой системы за первый год», — заявил один из участников проекта Gaia Тимо Прусти [Timo Prusti]. На снимках, полученных телескопом, есть несколько артефактов, которые будут исправлены после дополнительной обработки данных с Gaia. «Космический телескоп работает отлично, мы показали возможность проведения анализа миллиарда звезд. Хотя текущие данные являются предварительными, мы хотим предоставить их научному сообществу как можно быстрее».
Предварительный набор данных по звездам Млечного пути (DR1) содержит информацию о свойствах звезд, которые похожи на Солнце по размерам и спектру. Данных по другим звездам пока нет, но их добавят в следующий набор данных (DR2). Также будет добавлена информация по планетам и астероидам. По мнению ряда специалистов, все эти данные помогают ученым изучать Галактику и раскрывать ее тайны. В частности, Gaia помогает понять, как рождаются звезды, подобные Солнцу и как обычные облака молекулярного водорода превращаются в горнило новых звезд.
Преобразование полученных телескопом данных в подробную звездную карту с определением координат звезд с высокой точностью стало возможным не только благодаря развитию технологий, но и благодаря сотрудничеству 450 научных работников, которые связаны с этим проектом. Участвуют в проекте и разработчики программного обеспечения, которые создали программную платформу для обработки данных, передаваемых телескопом.
Gaia (Фото: ESA/ATG)
Кроме главной задачи, то есть картирования сотен миллионов звезд, ученые выполнили еще одну. Они уточнили положение и ряд характеристик около двух миллионов звезд, которые содержатся в каталогах Hipparcos и Tycho-2 (TGAS — Tycho-Gaia Astrometric Solution). Эти каталоги использовались астрономами около двух десятков лет.
Данные Gaia были объединены с информацией из этих каталогов, что позволило получить более точные данные о расстоянии до этих двух миллионах звезд. Новый каталог гораздо более точный и содержит во много раз больше звезд, чем предыдущие варианты. Специалисты также провели изучение открытых звездных скоплений — групп относительно молодых звезд, которые рождаются поблизости друг от друга.
«Используя данные каталога Hipparcos, мы можем анализировать 3D структуру и динамику звезд в ближайшем к Солнцу кластере Гадес, а также определять расстояние до примерно 80 кластеров, находящихся в 1600 световых лет от нас», — говорит Антонейа Вайенари из INAF (Istituto Nazionale di Astrofisica). С данными, которые получает космический телескоп Gaia, астрономы могут изучать расстояния до звезд и динамику движения звезд в более, чем 400 кластерах, находящихся на расстоянии около 4800 световых лет от нас. Для ближайших 14 открытых кластеров участники проекта Gaia получили новые ценные данные, которые помогут уточнить ряд вопросов.
Новые данные открыли некоторые нюансы звездообразования. Например, у 14 ближайших кластеров ученые увидели большое количество звезд, которые уходят из центра. Астрономы предположили, что они движутся из кластера во внешние области, уходя из места своего рождения. Вероятно, в ближайшее время специалисты откроют большое количество новых звездных скоплений.
«Звездная перепись», проведенная Gaia, позволила открыть 3194 звезды с циклической смены светимости и изменением размера. Зонд увидел много таких звезд в Большом Магеллановом Облаке, одной из соседних галактик. Определенная часть информации об этих звездах опубликована Европейским Космическим Агентством.
Это ценные данные, поскольку переменные звезды являются для ученых своеобразными маяками, которые позволяют точно определить расстояние как до них, так и до других объектов. Примером переменных звезд являются Цефеиды. Это класс пульсирующих переменных звёзд с довольно точной зависимостью период—светимость, названный в честь звезды δ Цефея. Одной из наиболее известных цефеид является Полярная звезда.
Gaia помогает изучать и объекты в Солнечной Системе. Например, в июле космический телескоп позволил астрономам проанализировать редкое явление — проход Плутона по диску удаленной и слабой звезды. В результате удалось выполнить ряд наблюдений за атмосферой Плутона.
У телескопа Gaia самый большой цифровой сенсор из всех, что были когда-либо созданы для космических аппаратов. Этот сенсор составной, его элементами являются 106 отдельных CCD-матриц с размером 4,7×6 м. Разрешение при этом может достигать 938 млн пикселов. Что касается оптической схемы телескопа, то она состоит из двух зеркальных систем с размером главных зеркал 1,46 на 0,51 метра. В каждом телескопе — 6 зеркал. Стоимость миссии составляет 577 миллионов евро. По плану, Gaia будет работать пять лет.
