Проаналізувавши інформацію з космічної обсерваторії Gaia, можна побачити як за 1,6 мільйона років, зірки змінюють положення на земному небосхилі.

Найкраща карта Чумацького Шляху стала ще виразнішою. Останнє оновлення з космічної обсерваторії Gaia, що відстежує понад 1 мільярд зірок в нашій галактиці, дозволило угледіти не просто статичну картинку, а рух світил з плином часу. Отримана інформація дозволить дізнатися більше про нашу галактику, від її походження та формування до розташування темної матерії в ній.

 «Зараз перед нами проект в астрономії, що має надзвичайний успіх на такому короткому проміжку часу,» – розповідає Аміна Гелмі, астроном з Університету Гронінгена, Нідерланди, – «Моя група готова працювати далі. Нас тішить надія, що ми зможемо дізнатися більше про Чумацький шлях.» Проаналізувавши інформацію з Gaia, команда Гелмі вивчила траєкторії руху багатьох зірок. Це дозволило виявити докази галактичного «злиття», процесу, що тривав мільярди років тому.

Gaia була запущена в кінці 2013 року, проте активну роботу почала у липні 2014. Зараз вона знаходиться на відстані 1,5 мільйона кілометрів від Землі. Апарат Європейського космічного агентства (ЄКА) повільно обертається навколо своєї осі, що дає змогу вивчати зоряне небо безліч раз. Так вчені можуть простежити непомітні рухи зірок рік за роком. Gaia обертається навколо Сонця, відповідно, в різний час положення зірок змінюється на мільйонну долю градуса. Ці переміщення дозволяють вченим застосувати явище паралакса та обрахувати відстань зірки від Сонячної системи.

Ці розрахунки надважливі для вчених, бо з їх допомогою можна визначити відстань, а відповідно, розмір, вік та яскравість зорі, змоделювати її структуру та еволюцію.

Дослідники вже презентували два сети даних у 2016 та 2018 роках. Їх індекси цитувань сягають 3000 на рік, розповідає Флор ван Леейвен, астроном з Кембридзького університету, Сполучене Королівство. Один вебсайт навіть склав каталог з 5 709 HYPERLINK “https://ui.adsabs.harvard.edu/public-libraries/fWFE_JYLRZG2jwgwKetH8w” робіт (на 2021 рік), що місять посилання  на дані Gaia «Ви можете побачити, який вплив на астрономію має інформація від Gaia», – говорить він.

Після останнього оновлення 3 грудня (2020), астрономи почали масово твітити інформацію про свої улюблені зорі. «Це як ранне Різдво для астрономів», – твітнула Мішель Коллін з Університету Суррей, Сполучене Королівство. Жоао Алвес з Віденського університету опублікував зображення, де порівняв декілька зірок оновленого та попереднього сету Gaia. Він також подякував ЄКА «разом з 400 європейськими вченими для кого, ця місія стала мрією на яву».

Масив інформації

Останній оновлений сет Gaia, що створений на основі трьох років роботи обсерваторії, сягнув об’єму 1,3 терабайта у порівнянні з 551 гігабайт попереднього сету. Місія збільшила свій каталог зірок на 15% до 1,8 мільярда, а її вимірювання стали ще більш точними. В порівнянні з 2018 роком точність вимірювання дистанції збільшилась на 50%, а визначення швидкості обертання зірок зросло на 100%, розповідає ван Леейвен.

Щоб досягти таких результатів, команді, що керує апаратом довелось розв’язати неочікувану проблему. Коли апарат обертається, сонячні промені падають на нього під різними кутами, що незначною мірою змінює форму обсерваторії. Це явище впливає на точність вимірювань в значно більшій мірі ніж очікувалось. Проте команді вдалося, хоч і частково, але протистояти цій проблемі, коментує ван Леейвен. Тепер апарат може виміряти відстань до зірок у межах 5 000 парсек (16 000 світлових років) з точністю до 10%. Команда очікує досягти подібного рівня точності на відстанях до 10 000 парсек до кінця місії. (див. План Gaia)

Новий сет даних також включає каталог найближчих сусідів нашого Сонця. Всі зорі від найяскравіших до найбільш тьмяних в межах 100 парсек (326 світлових років), загалом понад 300 000 об’єктів. Детальні вимірювання Gaia дозволяють вченим передбачити, як виглядатиме небо через 1,6 мільйона років, де зірки рухаються небосхилом, що руйнує картину звичних нам сузір’їв.

Крім зірок, Gaia картографує квазари, – палкі серця інших, далеких галактик. Квазари знаходяться так далеко, що ми не можемо визначити паралакс. Вони практично не змінюють свого розташування, проте за ними можна простежити рух інших об’єктів, навіть переміщення тектонічних плат Землі. Треба відзначити, що через релятивістський оптичний ефект (optical effect of relativity) незначною мірою деформується простір у напрямку руху Сонячної системи по нашій Галактиці. Обсерваторія Gaia виміряла, як змінюється напрямок руху нашої системи під гравітаційним впливом нашої галактики. Кожного року Сонячна система прискорюється на 7 міліметрів за секунду.

Деніс Еркал, астроном з Університету Суррей, Сполучене Королівство, використав нову інформацію про прискорення Сонячної системи, щоб означити присутність масивних хмар темної матерії в навколишньому космосі. Поки він представив лише попередні розрахунки, проте вони можуть стати підґрунтям для повноцінного дослідження, коли апаратом буде зібрано більше даних.

Ще більший сет даних планують опублікувати у 2022 році, до нього включать оновлені дані про спектри зірок. Також буде представлений список об’єктів, що знаходяться під впливом масивних тіл, що обертається навколо них. Так ми зможемо знаходити масивні екзопланети. Після цього, команда Gaia планує опублікувати, щонайменше одну оновлену карту галактики. Обсерваторія має запас палива, щоб працювати до 2025 року.

Davide Castelvecchi Nature (03 грудня 2020)

Дякую за редакторську роботу користувачу Bob Gershon

Посилання на оригінал