Najlepsza mapa Drogi Mlecznej ujawnia miliard gwiazd w ruchu

Najlepsza Dostępna Mapa Drogi Mlecznej właśnie się poprawiła. Najnowsza aktualizacja z Kosmicznego Obserwatorium Gaia-które śledzi ponad 1 miliard gwiazd w galaktyce-zapewnia nie tylko statyczny obraz, ale ruchomy obraz tego, jak gwiazdy będą się zmieniać w czasie. Dane te będą podstawą badań, które obejmują początki i ewolucję galaktyki do lokalizacji jej ciemnej materii.,

„jeszcze nie widziałem innego projektu w astronomii — lub jakiejkolwiek nauki — która miała taki wpływ na tak krótką skalę czasową”, mówi Amina Helmi, astronom z Uniwersytetu w Groningen w Holandii. „Moja grupa jest gotowa i bardzo podekscytowana, aby dowiedzieć się, co można odkryć i dowiedzieć się o Drodze Mlecznej.”Wykorzystując dane, które Gaia opublikowała w 2018 roku, Helmi i jej współpracownicy zbadali ruchy dużej liczby gwiazd, aby ujawnić dowody na galaktyczne Fuzje, które miały miejsce miliardy lat w przeszłości.,

Gaia wystartowała pod koniec 2013 roku i rozpoczęła obserwacje gwiazd w lipcu 2014 roku z okonia 1,5 miliona kilometrów od Ziemi. Sonda Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA) nieustannie skanuje niebo, powoli obracając się na sobie, a teraz wielokrotnie mierzyła pozycje tych samych gwiazd. Umożliwia to naukowcom śledzenie niemal niezauważalnych ruchów gwiazd w galaktyce rok po roku. Gdy Gaja okrąża Słońce, jego zmienna perspektywa sprawia, że pozorne położenie gwiazd zmienia się o niewielkie ilości — zwykle o kąt milionowych części stopnia., Te przesunięcia mogą być wykorzystane do obliczenia ich odległości od naszego Układu Słonecznego, przy użyciu techniki zwanej paralaksa.

rodzaj informacji dostarczanych przez Gaia to chleb powszedni. W szczególności bez wiarygodnego pomiaru odległości trudno jest odgadnąć wielkość, wiek i jasność gwiazdy, a tym samym modelować jej strukturę i ewolucję.

, Według Floora van Leeuwena, astronoma z Uniwersytetu w Cambridge, w Wielkiej Brytanii, są one obecnie cytowane w literaturze w tempie 3000 razy rocznie. Jedna strona skatalogowała dotychczas 4324 referatów na podstawie danych Gaia. „Widać wpływ danych Gaia rozprzestrzeniających się w całej astronomii”, mówi.

Po wydaniu ostatniej aktualizacji 3 grudnia astronomowie zaczęli tweetować o sprawdzaniu swoich ulubionych gwiazd. „To jak wczesne Boże Narodzenie dla galaktycznych astronomów” – napisała Michelle Collins z Uniwersytetu Surrey w Wielkiej Brytanii., João Alves z Uniwersytetu Wiedeńskiego opublikował Wykres tej samej grupy gwiazd, aby porównać najnowszy zestaw danych Gaia z poprzednim, dziękując ESA „i 400 naukowcom w Europie, którzy sprawiają, że ta misja jest spełnieniem marzeń”.

zrzut danych

najnowsza aktualizacja Gaia składa się z 1,3 terabajtów — w porównaniu z 551 gigabajtami poprzedniej — i opiera się na około trzech latach danych. Misja rozszerzyła swój katalog gwiazd o 15%, do 1,8 miliarda, a jej pomiary stały się bardziej precyzyjne., W porównaniu z 2018 r. pomiary odległości Gaia są o 50% lepsze, a pomiary prędkości gwiazd są o 100% lepsze, mówi van Leeuwen.

aby osiągnąć tę poprawę, zespół misji musiał przezwyciężyć nieoczekiwany problem z sondą. Gdy statek obraca się, światło słoneczne pada na niego pod różnymi kątami, co nieznacznie deformuje jego kształt. Wpłynęło to na pomiary pozycji gwiazd bardziej niż oczekiwano. Ale zespół nauczył się teraz, jak poprawić ten efekt, przynajmniej częściowo, mówi van Leeuwen., Oznacza to, że dla gwiazd do około 5000 parseków (16 000 lat świetlnych) układu słonecznego może ona mierzyć odległości z dokładnością do 10%. Do czasu zakończenia misji, zespół spodziewa się osiągnąć ten poziom dokładności do odległości 10 000 parseków, co było jego pierwotnym planem (zobacz „złoto Gaia”).

publikacja danych zawiera pełny spis okolic Słońca: wszystkie, oprócz najsłabszych gwiazd w promieniu 100 parseków (326 lat świetlnych), łącznie licząc ponad 300 000 obiektów. Szczegółowy pomiar ruchu gwiazd przez Gaia umożliwił również naukowcom przewidywanie, jak będzie wyglądało nocne niebo Ziemi przez 1,6 miliona lat: w miarę poruszania się gwiazd, wszystkie konstelacje, które obecnie widzimy, w końcu znikną.,

oprócz gwiazd, Gaia mapuje również kwazary, ogniste serca innych galaktyk znacznie dalej. Kwazary są zbyt odległe, aby pokazać jakąkolwiek paralaksę, i wydają się zasadniczo nieruchome — co czyni je idealnymi punktami odniesienia do śledzenia ruchów innych rzeczy, w tym płyt tektonicznych na Ziemi. Jednak z powodu optycznego efektu względności niebo wydaje się nieco zdeformowane w kierunku ruchu układu słonecznego w Drodze Mlecznej., Teraz Gaia zmierzyła, jak ten kierunek zmienia się nieznacznie, w wyniku przyciągania grawitacyjnego galaktyki: w ciągu roku Układ Słoneczny przyspiesza o 7 milimetrów na sekundę.

Denis Erkal, astronom z Uniwersytetu w Surrey w Wielkiej Brytanii, szybko wykorzystał dane o przyspieszeniu Układu Słonecznego, aby wykluczyć obecność masywnych obłoków ciemnej materii w pobliskiej przestrzeni kosmicznej. Fabuła, którą napisał na Twitterze, zawiera tylko przybliżone obliczenia, ale już wskazuje na badania, które mogą stać się wykonalne, gdy misja zbierze więcej danych.,

bardziej kompletny zestaw danych ma zostać opublikowany w 2022 roku i będzie zawierał zaktualizowane widma gwiazd. Powinna ona również pokazywać tysiące gwiazd chybotających pod wpływem przyciągania grawitacyjnego innego obiektu, zapewniając nowe narzędzie do odkrywania tysięcy masywnych egzoplanet. Następnie zespół Gai spodziewa się wyprodukować co najmniej jedną znacznie ulepszoną mapę galaktyki. Sonda ma wystarczającą ilość paliwa, aby utrzymać pracę do 2025 roku.