3d карта галактики


Телескоп Европейского космического агентства (ЕКА) помогает астрономам понять, как образовалась наша вселенная. Звезда за звездой.

Миссия Gaia подарила нам самый полный каталог звезд на сегодняшний день. — ESA/GAIA/DPAC

Более миллиарда мерцающих звезд, что ползут лениво по ночному небу с вращением нашей Земли и Млечного пути, были записаны на 3D-карту космическим телескопом Gaia от ЕКА. Вчера, 26 марта, ученые опубликовали массивный набор данных, полученный в результате самого амбициозного из проектов, — и это лишь второй в истории подобный каталог. В нем указаны подробности скитаний более чем 1.7 миллиарда звезд, семь миллионов из которых были изучены с высочайшей точностью.


“Мы ждали этой публикации 20 лет,” — говорит Амина Хелми из Астрономического института Каптейна при Гронингенском университете (Нидерланды).

Определение положения звезд на небе может показаться довольно простой задачей, — как никак, мы зарисовывали небеса с того момента как появилась письменность. Но Gaia работает не только над этим. Этот телескоп максимально точно вычисляет растояние до этих звезд. Так что у астрономов появилась новая игра — поди изучи их все! Уже сейчас более дюжины статей готовятся к публикации в Astronomy & Astrophysics, астрономы собираются в Институте FlatIron в Нью-Йорке, чтобы коллективно порыться в полученных данных. Целые команды исследователей соревнуются, кто первый найдет золотые крупинки информации, которые смогут подсказать ответ на самые важные вопросы Вселенной. (Мы то знаем, что это 42, верно?)

Структура гало нашей галактики

Среди историй, которые смогут поведать нам данные Gaia, лежат ответы на вопросы: Как галактика Млечного пути стала такой, какой мы ее знаем сейчас? Как быстро расширяется Вселенная? Как часто встречаются большие планеты? Есть ли признаки продвинутых инопланетных технологий? И что вообще творится с 14,000 астроидов в нашей собственной Солнечной системе?


Как мы узнаем, насколько далеки звезды?

Запущенный в 2013 году телескоп Gaia вглядывался в небо и делал так много дел одновременно, как никакой другой телескоп до него. Одной из задач было измерение движения звезд. По движению астрономы могут геометрически вычислить, насколько далеко они находятся (сложность в том, что нужно делать это с максимальной точностью, чтобы математика сработала, именно этим Gaia и занималась).

В опубликованном каталоге содержатся данные о движении 7 миллионов звезд в 3D, и движения еще почти 1.4 миллиарда других звезд в 2D. Команда планирует опубликовать финальный набор данных в 2020 году, в нем в том числе будет информация о конкретных химических сигнатурах этих звезд.

Так что там о прошлом Млечного пути?

Как мы уже говорили, данные Gaia дадут нам существенный толчок в наших знаниях о звездах, планетах и нашей галактике. И одним из самых ожидаемых будет вклад в сферу галактической археологии — движение и характеристики звезд позволят реконструировать эволюционную историю нашей галактики.


“В движении звезд хранится история их образования, “— объясняет Хелми, отмечая, что путешествующие по космос узвезды имеют общее прошлое. Изучая траектории движения звездных групп, ученые могут “перемотать” время назад и выяснить, когда произошли столкновения, сформировавшие нашу галактику, и как много их было.

Карликовая галактика NGC 5477. Находится рядом с галактикой Messier 101 в Большой медведице. 

В частности, Хелми с коллегами смотрят на звезды в галактическом гало — в тех плотных орбитальных карликовых галактиках, звездных потоках, и других обломках от космических катастроф. К тому же движения этих звезд указывают на наличие и плотность темной материи, невидимой субстанции, в которую погружена наша галактика, но которую мы до сих пор не можем уловить.


“Так что мы можем использовать их, а также шаровые звездные скопления, карликовые галактики, потоки, чтобы понять, как в космосе распределяется темная материя,” — говорит она.

Источник: zen.yandex.ru

Новая карта Млечного Пути создана на основе данных, полученных европейским космическим телескопом Gaia (Global Astrometric Interferometer for Astrophysics). Этот уникальный аппарат, запущенный ЕКА 19 декабря 2013 года, отличается зорким цифровым «оком» с разрешением в 938 миллионов пикселов.

Его главная задача – определить, как плотно распределены звезды нашей Галактики. Первая версия карты была представлена в 2016 году, а теперь появилась возможность обновить ее с учетом новой информации, собранной за период с июля 2014 года по май 2016 года.

Кстати: сравните данные, собранные телескопом Gaia в разные периоды.

Слева – данные о 1,4 миллионах звезд, собранные к 2016.
Справа – данные о 97 миллионах – по состоянию на 2018.


 Сверхточные инструменты Gaia позволили установить координаты и яркость 1,7 миллиарда звезд. Для 100 миллионов звезд была вычислена температура поверхности, для 87 миллионов раскрыты механизмы их взаимодействия с межзвездной пылью, а для 7 миллионов звезд были измерены лучевые скорости (это позволяет понять, по каким траекториям они движутся относительно центра Млечного Пути). 


 Также карта содержит информацию о 14 тысячах астероидах внутри Солнечной системы: на основе этого можно точнее рассчитывать их орбиты. И хотя новая карта охватывает лишь около 1% от общего числа звезд в Млечном Пути – более подробной трехмерной карты на сегодняшний день не существует. Кстати, на карте – не только наша галактика, но и ее окрестности: два светлых пятна в правой нижней четверти изображения – это Магеллановы облака, спутники Млечного Пути.

Астрономы рассчитывают Gaia будет передавать информацию на Землю до 2020 года, пополняя знания человечества о космосе. 

Посмотрите на панорамное видео Млечного Пути.

Источник: nat-geo.ru

Вчера 25 апреля 2018 года Европейское Космическое Агентство выложило в открытый доступ второй релиз массива данных, собранных космическим телескопом Gaia. Это специальный аппарат, который предназначен для обзорного наблюдения за всеми 360o небесной сферы в оптическом диапазоне.

GAIA-8[1]
Сборка телескопа Gaia


Он использует широкоформатный объектив (что, естественно, упрощенное описание, там в реальности несколько объективов под разными углами и фокусами), и в отличие, от скажем телескопа Hubble, который нацеливается на очень узкий участок неба, чтобы четко наблюдать за конкретной звездой или галактикой, этот делает за раз снимки сразу нескольких миллионов звезд. Причем делает это непрерывно, в течении вот уже пяти лет. Причем, что самое важное, он не вращается по орбите вокруг Земли, как телескоп Хаббла, а размещен в точке Лагранжа L2. Весьма населенное сегодня место, именно туда отправится самый мощный космический телескоп James Webb, идущий на смену Хабблу в 2019. Вращаясь вместе с Землей вокруг Солнца, Gaia делает снимки одного и того же участка неба с разных точек орбиты около 70 раз и в конце концов получает картину параллакса каждой конкретной звезды.

В результате выходит что-то вроде такой схемы, хотя на видео, конечно же моделирование, да еще и преувеличенное в эффектах для наглядности. В реальности смещение звезд совершенно мизерное, нужна очень хорошая оптика и компьютерная обработка. Потому данные карты могут строить только космические телескопы, неоднородности атмосферы совершенно сводят на нет все усилия любых земных телескопов, и методом параллакса с Земли можно померить расстояние лишь до ближайших 10 000 звезд или около того.


А вот при наблюдении из космоса, где ничего не мешает, можно очень точно рассчитать положение звезды не только на небосклоне, в плоскости, но и в 3D, то есть построить хорошую трехмерную карту нашего участка галактики. В 2016 году Gaia сделала первый пробный релиз, в котором были координаты двух миллионов близлежащих звезд, а теперь вот выложила архив, содержащий уже данные о 1.7 миллиардах звезд нашей галактики.

Milky Way
Новое уточненное изображение нашей галактики Млечный Путь

Очень хорошо, что данные общедоступные. Для всего человечества доступные, для любого конкретного человека. Не удивлюсь, что в ближайшее время появятся красивые 3D-видео или даже интерактивные трехмерные карты, прошлая такая симуляция была основана на положении всего-то 100 000 звезд.

Вообще, это очень правильное и нужное начинание — выкладывать научные данные в общий доступ. Не те красивые картиночки, что публикуются для широкой публики, и которые годятся разве что на рабочий стол натянуть, а настоящий массив научных данных. Чтобы любой, имеющий доступ в Интернет, мог как минимум проверить, что там намерили эти ученые–моченые, и даже сам выдвинуть какую–то теорию, а то и совершить научное открытие на основании обработки данных своими численными методами. Что, кстати, периодически и происходит.


Замечательно, что мы потихоньку уточняем карту галактики Млечный Путь, напоминаю, 1.7 миллиардов звезд это крошечная ее часть, менее 2%. Всего в нашей галактике по разным подсчетам от 100 до 400 миллиардов звезд. А в обозримой Вселенной не менее 100 миллиардов таких же или примерно похожих галактик.

Кстати, картография нынче недешевое удовольствие. Стоимость миссии Gaia примерно 1 миллиард долларов и по планам она продлится как минимум до 2020 года. Кроме положения звезд нашей галактики Gaia так же поможет получить более точную карту близлежащих галактик, и уже составила уточненный каталог (около 14 000) астероидов нашей Солнечной Системы. Космический телескоп Gaia был запущен с космодрома Куру при помощи ракеты-носителя «Союз» и разгонного блока «Фрегат» в 2013 году.

P.S. Кстати говоря, знатоки должны заметить, что вышеприведенная картинка галактики расположена «вверх ногами». Какую нашел беглым гугляжом, такую и вставил в пост. Два белых пятна сверху и слева это галактики-сателлиты Большое и Малое Магеллановы Облака, их обычно располагают снизу, под диском галактики, но пойди разбери, где в космосе «сверху», а где «снизу». Сейчас учеными принято, что куда указывает северный полюс Земли, там и северный полюс (то есть верх) плоскости эклиптики Солнечной Системы. Там и «верх» галактики Млечный Путь, но это все под хитрыми углами, да и вообще условности, так что…

Источник: sly2m.livejournal.com


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.