На пути к созданию самой подробной трехмерной карты нашей галактики Млечный Путь, Gaia зафиксировала точное положение на небе и яркость 1142 миллионов звезд.В сегодняшнем выпуске, представляющем более обширный каталог, который появится в ближайшем будущем, также представлены расстояния и движения по небу более двух миллионов звезд.«Гайя находится на переднем крае астрометрии, составляя карты неба с точностью, которая никогда не была достигнута раньше», — говорит Альваро Хименес, научный директор ЕКА.«Сегодняшний выпуск дает нам первое впечатление о необычных данных, которые ждут нас, и которые революционизируют наше понимание того, как звезды распределяются и движутся по нашей Галактике».
Запущенная 1000 дней назад, Gaia начала свою научную работу в июле 2014 года. Этот первый выпуск основан на данных, собранных в течение первых 14 месяцев сканирования неба, вплоть до сентября 2015 года.«Прекрасная карта, которую мы публикуем сегодня, показывает плотность звезд, измеренную Gaia по всему небу, и подтверждает, что она собрала превосходные данные в течение первого года работы», — говорит Тимо Прусти, ученый проекта Gaia в ЕКА.
Полосы и другие артефакты на изображении отражают то, как Гайя сканирует небо, и будут постепенно исчезать по мере того, как в течение пятилетней миссии будет выполнено больше сканирований.«Спутник работает хорошо, и мы продемонстрировали, что с ним можно провести анализ миллиарда звезд.
Хотя текущие данные являются предварительными, мы хотели сделать их доступными для использования астрономическим сообществом как можно скорее», — добавляет доктор Прусти.Преобразование необработанной информации в полезные и надежные положения звезд до уровня точности, невозможного ранее, — чрезвычайно сложная процедура, порученная общеевропейскому сотрудничеству примерно 450 ученых и инженеров-программистов: Консорциуму обработки и анализа данных Gaia или DPAC.Помимо обработки полного каталога из миллиардов звезд, ученые подробно рассмотрели примерно два миллиона звезд, общих между первым годом Gaia и более ранними каталогами Hipparcos и Tycho-2, которые были получены в результате миссии ESA Hipparcos, которая позволила составить более подробную карту неба. чем два десятилетия назад.
Объединив данные Gaia с информацией из этих менее точных каталогов, можно было начать различать эффекты «параллакса» и «собственного движения» даже с первого года наблюдений. Параллакс — это небольшое движение в видимом положении звезды, вызванное ежегодным оборотом Земли вокруг Солнца и зависящее от расстояния звезды от нас, в то время как собственное движение обусловлено физическим движением звезд по Галактике.
Таким образом, ученые смогли оценить расстояния и движения двух миллионов звезд, разбросанных по небу, в комбинированном астрометрическом решении Тихо-Гайи (TGAS).Этот новый каталог вдвое точнее и содержит почти в 20 раз больше звезд, чем предыдущий исчерпывающий справочник по астрометрии, каталог Hipparcos.В рамках своей работы по проверке каталога ученые DPAC провели исследование рассеянных звездных скоплений — групп относительно молодых звезд, родившихся вместе, — которое ясно демонстрирует улучшение, которое стало возможным благодаря новым данным.«С помощью Hipparcos мы могли анализировать только трехмерную структуру и динамику звезд в Гиадах, ближайшем к Солнцу рассеянном скоплении, и измерять расстояния примерно до 80 скоплений на расстоянии до 1600 световых лет от нас», — говорит Антонелла Валленари из Института.
Nazionale di Astrofisica (INAF) и Астрономическая обсерватория Падуи, Италия.«Но с первыми данными Гайи теперь можно измерить расстояния и движения звезд примерно в 400 скоплениях на расстоянии до 4800 световых лет от нас.
Что касается 14 ближайших рассеянных скоплений, новые данные показывают, что множество звезд на удивление далеки от центра родительского скопления, вероятно, убегающих и заселяющих другие регионы Галактики ».Еще больше звездных скоплений будет обнаружено и проанализировано еще более детально с помощью необычных данных, которые Гайя продолжает собирать и которые будут опубликованы в ближайшие годы.Новая перепись звезд также включает 3194 переменных звезд, звезд, которые ритмично увеличиваются и уменьшаются в размерах, что приводит к периодическим изменениям яркости.
Многие из переменных, наблюдаемых Гайей, находятся в Большом Магеллановом Облаке, одном из наших галактических соседей, области, которая неоднократно сканировалась в течение первого месяца наблюдений, что позволяет точно измерить их изменяющуюся яркость.Подробная информация об изменениях яркости этих звезд, 386 из которых являются новыми открытиями, опубликованы в рамках сегодняшнего выпуска вместе с первым исследованием для проверки потенциала данных.«Переменные звезды, такие как цефеиды и RR Лиры, являются ценными индикаторами космических расстояний», — объясняет Жизелла Клементини из INAF и Астрономической обсерватории Болоньи, Италия.«В то время как параллакс используется для прямого измерения расстояний до больших выборок звезд в Млечном Пути, переменные звезды обеспечивают косвенный, но важный шаг на нашей« лестнице космических расстояний », позволяя нам распространить его на далекие галактики».
Это возможно, потому что некоторые виды переменных звезд особенные. Например, в случае звезд цефеид, чем они ярче по своей природе, тем медленнее изменяется их яркость. То же самое верно и для лиры RR при наблюдении в инфракрасном свете.
Картину изменчивости легко измерить, и ее можно комбинировать с видимой яркостью звезды, чтобы сделать вывод о ее истинной яркости.Именно здесь на помощь приходит Гайя: в будущем ученые смогут очень точно определять расстояния до большой выборки переменных звезд с помощью измерений параллаксов Гайей. С их помощью они откалибруют и улучшат соотношение между периодом и яркостью этих звезд и применит его для измерения расстояний за пределами нашей Галактики. Предварительное использование данных TGAS выглядит очень многообещающим.
«Это только начало: мы измерили расстояние до Большого Магелланова Облака, чтобы проверить качество данных, и мы получили предварительный обзор значительных улучшений, которые Гайя вскоре внесет в наше понимание космических расстояний», — добавляет доктор Клементини. .Знание положения и движения звезд на небе с поразительной точностью является фундаментальной частью изучения свойств и прошлой истории Млечного Пути и измерения расстояний до звезд и галактик, но также имеет множество приложений ближе к дому — для Например, в Солнечной системе.В июле Плутон прошел перед далекой слабой звездой, дав редкую возможность изучить атмосферу карликовой планеты, поскольку звезда постепенно исчезла, а затем снова появилась позади Плутона.Это звездное затмение было видно только из узкой полосы, протянувшейся через Европу, подобно полному пути, который солнечное затмение проливает на поверхность нашей планеты. Точное знание положения звезды имело решающее значение для точечных телескопов на Земле, поэтому исключительное раннее определение положения Гайи для этой звезды, которое было в 10 раз точнее, чем было доступно ранее, сыграло важную роль в успешном мониторинге этого редкого события.
Первые результаты намекают на паузу в загадочном повышении давления в разреженной атмосфере Плутона, что было зарегистрировано с 1988 года, несмотря на то, что карликовая планета удалялась от Солнца, что предполагает падение давления из-за охлаждения атмосферы.«Эти три примера демонстрируют, как настоящие и будущие данные Гайи революционизируют все области астрономии, позволяя нам исследовать наше место во Вселенной, от нашего местного соседства, Солнечной системы, до галактических и даже более грандиозных космологических масштабов», — объясняет доктор Браун. .Этот первый выпуск данных показывает, что миссия идет по пути к достижению своей конечной цели: нанесение на карту положений, расстояний и движений одного миллиарда звезд — примерно 1% звездного содержимого Млечного Пути — в трех измерениях с беспрецедентной точностью.
«Путь к сегодняшнему дню не обошелся без препятствий: Gaia столкнулась с рядом технических проблем, и потребовались обширные совместные усилия, чтобы научиться с ними справляться», — говорит Фред Янсен, менеджер миссии Gaia в ESA.«Но теперь, спустя 1000 дней после запуска, и благодаря огромной работе всех участников, мы очень рады представить этот первый набор данных и с нетерпением ждем следующего выпуска, который раскроет потенциал Gaia для исследования нашей Галактики, которого мы никогда не видели. это раньше ".Дополнительная информация: http://www.aanda.org/component/toc/?task=topicid=641