Bästa kartan över Vintergatan avslöjar en miljard stjärnor i rörelse

den bästa tillgängliga kartan över Vintergatan blev precis bättre. Den senaste uppdateringen från Gaia space observatory — som spårar mer än 1 miljard stjärnor i galaxen-ger inte bara en statisk bild utan en rörlig bild av hur stjärnor kommer att skiftas över tiden. Data kommer att stödja studier som sträcker sig från galaxens ursprung och utveckling till att lokalisera sin mörka materia.,

”Jag har ännu inte sett ett annat projekt inom astronomi — eller någon vetenskap — som har haft en sådan inverkan på en så kort tidsplan”, säger Amina Helmi, en astronom vid Groningens universitet i Nederländerna. ”Min grupp är redo att gå och mycket glada att ta reda på vad som finns där för att upptäcka och lära sig om Vintergatan.”Med hjälp av data som Gaia släppte i 2018 har Helmi och hennes medarbetare studerat motionerna av ett stort antal stjärnor för att avslöja bevis på galaktiska fusioner som hände miljarder år tidigare.,

Gaia lyfte i slutet av 2013, och började observera stjärnor i juli 2014 från en abborre 1,5 miljoner kilometer från jorden. Europeiska rymdorganisationen (ESA) sonden skannar kontinuerligt himlen när den långsamt snurrar på sig själv, och det har nu mätt positionerna för samma stjärnor flera gånger. Detta gör det möjligt för forskare att spåra stjärnornas nästan omärkliga rörelser över galaxen år efter år. När Gaia kretsar kring solen, gör dess föränderliga perspektiv också stjärnornas skenbara position förändras med små mängder-vanligtvis med en vinkel på miljontedelar av en grad., Dessa förskjutningar kan användas för att beräkna deras avstånd från vårt solsystem, med hjälp av en teknik som kallas parallax.

den typ av information som Gaia tillhandahåller är brödet och smöret på fältet. Utan en tillförlitlig avståndsmätning, i synnerhet, kan det vara svårt att gissa en stjärna storlek, ålder och ljusstyrka, och därför att modellera sin struktur och utveckling.

forskare har pored över uppdragens två tidigare datamängder, som släpptes 2016 och 2018., De nämns nu i litteraturen med en hastighet av 3000 gånger per år, enligt Floor van Leeuwen, en astronom vid University of Cambridge, Storbritannien. En webbplats har katalogiserat 4 324 referenspapper baserat på Gaia-data hittills. ”Du kan se påverkan av Gaia-data som sprider sig genom all astronomi”, säger han.

efter den senaste uppdateringen släpptes den 3 December började astronomer tweeting om kontroller som de hade gjort på sina favoritstjärnor. ”Det är som en tidig jul för galaktiska astronomer” tweeted Michelle Collins vid University of Surrey, Storbritannien., João Alves vid universitetet i Wien publicerade tomter av samma grupp av stjärnor för att jämföra den senaste Gaia-datauppsättningen med den tidigare, tacka ESA ”och de 400 forskarna i Europa som gör detta uppdrag till en dröm”.

data dump

Gaias senaste uppdatering består av 1,3 terabyte — jämfört med 551 Gigabyte tidigare — och är baserad på cirka tre års data. Uppdraget har utökat sin stjärnkatalog med 15%, till 1,8 miljarder, och dess mätningar har blivit mer exakta., Jämfört med 2018 är Gaias avståndsmätningar 50% bättre, och de med stjärnhastigheter är 100% bättre, säger van Leeuwen.

för att uppnå denna förbättring måste uppdragsteamet övervinna ett oväntat problem med sonden. När rymdfarkosten snurrar faller solljuset på det i olika vinklar, vilket deformerar sin form något. Detta har påverkat dess mätningar av stjärnpositioner mer än väntat. Men laget har nu lärt sig hur man korrigerar för denna effekt, åtminstone delvis, säger van Leeuwen., Detta innebär att för Stjärnor upp till cirka 5 000 parsek (16 000 ljusår) av solsystemet kan det mäta avstånd med en noggrannhet på upp till 10%. När uppdraget avslutas förväntar sig laget att uppnå denna nivå av noggrannhet upp till avstånd på 10 000 parsecs, vilket var dess ursprungliga plan (se ” Gaia ’s gold”).

i datautgåvan ingår en fullständig folkräkning av solens grannskap: alla utom de svagaste stjärnorna inom 100 parsek (326 ljusår), totalt mer än 300 000 objekt. Gaias detaljerade mätning av stjärnrörelser har också gjort det möjligt för forskarna att förutsäga hur jordens natthimmel kommer att se ut i 1,6 miljoner år framöver: när stjärnor rör sig kommer alla konstellationer vi för närvarande ser att försvinna så småningom.,

förutom stjärnor kartlägger Gaia också kvasarer, andra galaxers eldiga hjärtan mycket längre bort. Kvasarer är alldeles för avlägsna för att visa någon parallax, och de verkar väsentligen immobila — vilket gör dem idealiska referenspunkter för att spåra andra saker, inklusive tektoniska plattor på jorden. Men på grund av en optisk relativitetseffekt uppträder himlen något deformerad i riktning mot solsystemets rörelse i Vintergatan., Nu har Gaia mätt hur den riktningen förändras något, som ett resultat av galaxens gravitationsattraktion: över ett år accelererar solsystemet med 7 millimeter per sekund.

Denis Erkal, en astronom vid University of Surrey, Storbritannien, använde snabbt data om solsystemets acceleration för att utesluta förekomsten av massiva moln av mörk materia i närliggande utrymme. Tomten han tweeted ger bara en grov beräkning, men det antyder redan på studier som kan bli genomförbara när uppdraget samlar in mer data.,

en mer komplett datamängd kommer att publiceras 2022 och kommer att innehålla uppdaterade stellar spectra. Det bör också visa tusentals stjärnor som vinglar under gravitationsdragningen av ett annat objekt, vilket ger ett nytt verktyg för att upptäcka tusentals massiva exoplaneter. Därefter förväntar sig Gaias lag att producera minst en mer omfattande förbättrad karta över galaxen. Sonden har tillräckligt med bränsle för att fortsätta fungera till 2025.