Джонатан Амос
Научный корреспондент
@BBCAmosв Твиттере

Изображение плаката

Европейский телескоп Gaia в понедельник выпустил последнюю партию данных, стремясь составить самый большой каталог источников света в небе.

Он становится машиной для открытий, как никакая другая.

Звезды, астероиды и далекие яркие галактики — все, что можно определить визуально, измеряется обсерваторией.

Gaia уже нанесла на карту положения почти двух миллиардов объектов. Теперь он может рассказать больше об их гриме.

«По сути, раньше мы могли очень точно сказать, где они находятся; теперь мы можем сказать, что они собой представляют», — сказал BBC News профессор Ник Уолтон из Кембриджского университета и член научной группы Gaia.

Спутник Gaia Европейского космического агентства (Esa) был запущен в 2013 году и находился в миллионе миль от Земли.

Это немного похоже на вращающийся цилиндр. И когда он вращается, телескоп использует свою британскую камеру с разрешением в миллиард пикселей, чтобы отслеживать все, что светится или движется, с удивительной точностью.

Это особенно важно при измерении расстояний до объектов, чего Gaia достигает, отслеживая, как эти цели слегка колеблются на небе, когда оно вращается вокруг Солнца — изящная форма тригонометрии, которая в настоящее время практикуется на 1,8 миллиардах звезд в, или очень близко, наша галактика Млечный Путь.

  • Когда Земля обращается вокруг Солнца, кажется, что относительно близкие звезды движутся против «неподвижных» звезд, которые находятся еще дальше.
  • Поскольку мы знаем расстояние между Солнцем и Землей, мы можем использовать угол параллакса, чтобы вычислить расстояние до целевой звезды.
  • Но такие углы очень малы — менее одной угловой секунды для ближайших звезд, или 0,05% диаметра полной Луны.
  • Gaia проводит повторные наблюдения, чтобы уменьшить ошибки измерения до семи микросекунд дуги для самых ярких звезд.
  • Параллаксы используются для закрепления других, более косвенных методов на «лестнице», развернутой для измерения самых дальних расстояний.

В предыдущем выпуске данных в декабре 2020 года Gaia также раскрыла основную информацию о яркости и цвете этих звезд.

Новый дамп данных также содержит информацию о спектроскопии.

Спектроскопия разделяет свет, исходящий от звезд, на составляющие его цвета, чтобы выявить химический состав, температуру, массу, возраст и скорость изучаемых целей.

А для важного подмножества звезд — около 33 миллионов — это позволило ученым Gaia определить, насколько быстро эти объекты движутся к Земле или удаляются от нее.

В сочетании с их ранее установленным движением по небу это означает, что теперь у нас есть их полное трехмерное поведение.

Такая информация даст исследователям еще более четкое представление о том, как устроена и развивается галактика Млечный Путь — из прошлого в будущее.

Сбор данных Gaia теперь включает:

  • два миллиарда источников света — в основном звезды, но также и множество объектов Солнечной системы, а также некоторые объекты за пределами Млечного Пути.
  • спектроскопические детали, показывающие температуру, химический состав, массу и возраст сотен миллионов объектов
  • 1,9 миллиона квазаров — далеких галактик, в которых прожорливая черная дыра в центре излучает свет
  • 156 000 астероидов — критически важно для понимания их происхождения и возможности их прохождения вблизи Земли.

А учитывая, что некоторые из этих трехмерных звезд также нанесены на карту в соседней Галактике Андромеды, у нас должно быть лучшее представление о том, как и когда именно ее масса сольется с Млечным Путем, что ожидается в ближайшие несколько миллиардов лет.

Одним из самых удивительных открытий, вытекающих из новых данных, является признание того, что Гайя может заниматься так называемой астеросейсмологией. Это исследование тонких поверхностных резонансов звезд, которые позволяют ученым извлекать информацию, например, о том, насколько велика звезда и сколько ей лет.

«Звездотрясения учат нас многому о звездах, особенно об их внутренней работе. Gaia открывает золотую жилу для астеросейсмологии массивных звезд», — сказал профессор Конни Аэртс из бельгийского KU Leuven.

Всякий раз, когда Gaia выпускает свой последний набор данных (а это уже третий полный выпуск), он немедленно добывается астрономическими группами по всему миру.

У некоторых из этих команд есть научные статьи, готовые к публикации, и им просто нужны цифры Гайи для завершения своих проектов.

Для конкурирующих групп это будет гонка, чтобы увидеть, кто сможет опубликовать первым.

Горячие темы будут включать в себя поиск высокоскоростных звезд, движущихся со скоростью сотни километров в секунду.

«Наиболее вероятным сценарием того, как эти звезды достигают таких высоких скоростей, является то, что они должны были быть близко к нашему галактическому центру, у которого есть физика для создания этих ускорений», — сказал ученый проекта Esa Gaia доктор Тимо Прусти.

«До сих пор эти звезды были скорее кандидатами, потому что точность Gaia не была достаточной. [to fully understand them]но я уверен, что астрономы будут готовы со своими запросами атаковать новые данные Gaia».

Другие горячие темы, готовые к добыче, включают, обогащены ли звезды элементами тяжелее водорода и гелия или истощены.

Звезды с низкой металличностью тем более увлекательны, что они, вероятно, очень старые, возможно, в первой группе, которая объединилась, чтобы сформировать Млечный Путь.

Миссия телескопа Gaia, возможно, была запущена чуть более восьми лет назад, но опубликованные в понедельник данные представляют собой только первые 34 месяца его научной деятельности.

Данные, собранные еще за пять лет, еще предстоит полностью обработать.

А поскольку Gaia, как ожидается, будет продолжать сканировать небо до 2025 года, может пройти конец десятилетия или даже начало 2030-х годов, прежде чем вся ее информация станет общедоступной.

«Что вы получаете от этого дополнительного времени? Ну, во-первых, это снижает неопределенность. Но главное преимущество заключается в повышении вашей чувствительности к вещам, которые меняются», — сказал профессор Джерри Гилмор из Кембриджского университета.

«В частности, это верно для колебаний звезд, которые говорят нам о том, что вокруг них движутся планеты.

«Если у вас есть данные только за один год, вы сможете найти только планеты, которые находятся очень-очень близко к своим звездам.

«Но после 10 лет наблюдений вы обнаружите планеты далеко от их родительской звезды, даже семьи планет».

К концу своей миссии Gaia могла идентифицировать десятки тысяч планет в Млечном Пути.



Источник

Похожая запись

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.