Ovo nije fotografija Mliječne staze. To je karta 1,8 milijardi zvijezda iz Gaiinog velikog novog izdanja podataka
Godine 2013. Europska svemirska agencija (ESA) postavila je Gaia misija u svemir, zvjezdarnica sljedeće generacije koja će sljedećih pet godina provesti prikupljajući podatke o položajima, udaljenostima i pravilnim kretanjima zvijezda. Dobiveni podaci koristit će se za izradu najvećeg 3D svemirskog kataloga ikada, s ukupno 1 milijardu zvijezda, planeta, kometa, asteroida, kvazara i drugih nebeskih objekata.
Od početka misije, ESA je izdala tri rana izdanjaGaiapodataka, od kojih je svaki doveo do novih nalaza istraživanja i detaljnijih karata naše galaksije. Bazirano na treće izdanje podataka o misiji, poznat kao Rano objavljivanje podataka 3 (Gaia EDR3), astronomi su izradili kartu cijelog neba koja uključuje ažurirane podatke o nebeskim objektima i uspijeva uhvatiti ukupni sjaj i boju zvijezda u našoj galaksiji.
EDR3 je objavljen 3. prosinca 2020. i uključuje podatke o položaju i svjetlini više od 1,8 milijardi zvijezda, paralaksi i pravilnom kretanju blizu 1,5 milijardi zvijezda i boji više od 1,5 milijardi zvijezda. Također uključuje podatke o više od 1,6 milijuna izvangalaktičkih izvora svjetlosti, uključujući zvijezde, kuglaste skupove i udaljenije galaksije.
Karta gustoće galaksije bazirana na EDR3 bez dodane boje. Zasluge: ESA/Gaia/DPAC/A. Moitinho i M. Barros
Nove karte
U usporedbi s prethodnim izdanjem ( Gaia DR2 ) koji je objavljen u travnju 2018., to predstavlja povećanje od više od 100 milijuna izvora. Osim toga, najnovije izdanje uključivalo je poboljšanja opće točnosti i preciznosti mjerenja. S ovim ažuriranim podacima astronomi su uspjeli stvoriti kartu koja prikazuje ne samo svjetlinu, već i gustoću naše galaksije.
Dok svjetlije regije odgovaraju gušćim koncentracijama svijetlih zvijezda, tamnije regije su dijelovi neba na kojima se nalazi manje i slabije zvijezde. Diljem galaktičke ravnine postoje tamne mrlje koje stvaraju oblaci međuzvjezdanog plina i prašine u prednjem planu koji upijaju svjetlost udaljenijih zvijezda. Svijetla horizontalna struktura korespondira sa spljoštenim diskom Mliječne staze (aka. ravnina galaksije) gledano s ruba.
Mnogi od njih su oblaci koji skrivaju zvjezdane rasadnike, difuzne maglice u međuzvjezdanom mediju gdje se rađaju nove zvijezde. Diljem galaktičke ravnine postoje područja tamnih mrlja, koje odgovaraju oblacima međuzvjezdanog plina i prašine u prednjem planu koji apsorbiraju svjetlost udaljenijih zvijezda. I naravno, tu je svijetla 'izbočina' u sredini je gusta koncentracija zvijezda i plina koji je galaktičko središte.
Zatim tu su mnoga globularna i otvorena jata koja se pojavljuju kao svijetle točke prošarane preko slike, od kojih su neke galaksije izvan naše. Dva svijetla objekta u donjem desnom dijelu slike su Veliki Magelanov oblak (LMC) i Mali Magelanov oblak (SMC), dvije patuljaste galaksije koje kruže oko Mliječne staze (i očekuje se da će se spojiti s njom za nekoliko milijardi godina).
Boja zvijezda je reproducirana kombiniranjem ukupne količine svjetlosti koju je prikupioGaiasa svim plavim i crvenim svjetlom snimljenim sa svakog dijela neba. Ovo je još jedno poboljšanje koje nudi EDR3, a to je prisutnost informacija o boji za oko 1,5 milijardi izvora (200 milijuna više od DR2).
Galaktički sudari
Još jedno otkriće koje je proizašlo iz ovog najnovijeg izdanja podataka bio je način na koji je astronomima omogućio da prate populacije starijih i mlađih zvijezda sve do galaktičkog anticentra (na samom rubu galaksije). To je omogućilo astronomima da odrede kako su prošla spajanja utjecala na strukturu diska Mliječne staze i da stvore računalne modele koji predviđaju kako će on s vremenom rasti.
Podaci su pokazali da u vanjskim dijelovima diska postoji spora komponenta zvijezda iznad ravnine koja se kreće prema dolje i komponenta koja se brzo kreće ispod ravnine koja se kreće prema gore. Ovaj obrazac bio je potpuno iznenađenje za astronome i ojačao je argument za skoro sudar između Mliječne staze i Patuljasta galaksija Strijelac u bliskoj prošlosti.
Ova patuljasta galaksija, koja sadrži nekoliko desetaka milijuna zvijezda, nalazi se oko 70.000 svjetlosnih godina od Zemlje i kruži Mliječnom stazom oko svojih polova. Ovu satelitsku galaksiju trenutno kanibalizira Mliječna staza, proces koji ju je nekoliko puta u prošlosti približio našoj galaksiji. Sa svakim prolazom, gravitacijski utjecaj ove galaksije bio je dovoljan da poremeti neke zvijezde u disku naše galaksije.
Gejino zvjezdano kretanje u sljedećih 400 tisuća godina. Zasluge: ESA/Gaia/DPAC, CC BY-SA 3.0 IGO ./A. Brown, S. Jordan, T. Roegiers, X. Luria, E. Masana, T. Prusti i A. Moitinho
ESA-e Konzorcij za obradu i analizu podataka (DPAC), paneuropski tim stručnih znanstvenika i programera, već je mogao otkriti suptilno mreškanje u Mliječnoj stazi . To su pripisali prošlim sudarima između Strijelca i Mliječne staze između 300 i 900 milijuna godina. Ovi najnoviji podaci potvrđuju to na temelju kretanja zvijezda na disku galaksije.
Teresa Antoja , suradnica Marie Curie Sk?odowske s Institut znanosti o kozmosu na Sveučilištu u Barceloni, radio na ovoj analizi s kolegama iz DPAC-a. 'Obrasci kretanja zvijezda diska drugačiji su od onoga u što smo vjerovali', rekla je u nedavnom časopisu ESA priopćenje za javnost . “Mogao bi biti dobar kandidat za sve te poremećaje, kao što pokazuju neke simulacije drugih autora.”
Kretanje zvijezda
Osim toga, istraživači iz Sveučilište u Helsinkiju stvorio animaciju koristeći pravilna kretanja 40 000 nasumično odabranih zvijezda tijekom sljedećih 1,6 milijuna godina. Kako napreduje, čini se da se zvijezde kreću s lijeve strane galaksije i skupljaju na desnoj, što je rezultat kretanja Sunčevog sustava. Slično, prividna kretanja kvazara pomogla su ograničiti apsolutno gibanje Sunčevog sustava.
'Znanje koje je prikupila Gaia utječe na preciznost satelitske navigacije u budućnosti', Rekao je Profesor Markku Poutanen iz Finski institut za geoprostorna istraživanja (FGI). “Položaji satelita i orijentacija Zemlje u svemiru određeni su u referentnom okviru koji je povezan sa smjerovima kvazara. Preciznost i stanje tehnike referentnog okvira kritični su za preciznost u navigaciji.”
Kako kaže prof. Karri Muinonen sa Sveučilišta u Helsinkiju i znanstveni profesor na FGI objasnio :
“U animaciji kratki i dugi tragovi opisuju promjene položaja zvijezda s 80 000 godina. Prvi su uglavnom povezani s udaljenim zvijezdama, dok su drugi isključivo zbog obližnjih zvijezda. S vremena na vrijeme, kratke staze se šire u duge, a duge se smanjuju u kratke. To je također povezano s promjenjivim udaljenostima zvijezda.”
“Ovo pokazuje prosječno kretanje Sunčevog sustava u odnosu na okolne zvijezde. S finskog je gledišta intrigantno da se gibanje koje je dokumentirao Gaia slaže s pionirskim istraživanjem o kretanju Sunčevog sustava odFriedrich Wilhelm August Argelander(1799.-1875.) u 19. stoljeću u helsinškoj zvjezdarnici.”
Argelander je bio član Opservatorija Sveučilišta u Helsinkiju, koji je u to vrijeme bio poznat kao Sveučilište Imperial Alexander. Dok je bio prvi astronom koji je izračunao kretanje i smjer Sunčevog sustava oko središta Mliječne staze. Ta su opažanja napravljena dok je Argelander bio u zvjezdarnici Turku od 1827. do 1831., zajedno s preciznim položajima 560 zvijezda.
Daljnje istraživanje koje je proveo DPAC mjerilo je kako se kretanje Sunčevog sustava ubrzava tijekom vremena. Koristeći opaženo kretanje ekstremno udaljenih galaksija, procijenili su da se Sunčev sustav ubrzava brzinom od 0,23 nm/s2(u odnosu na okvir odmora u Svemiru), što dovodi do povećanja od oko 115 km godišnje.
Popis zvijezda
Podaci EDR3 također su omogućili provođenje novog popisa zvijezda, poznatog kao Gaia katalog zvijezda u blizini , koji sadrži 331 312 objekata (procjenjuje se da 92% zvijezda) unutar 326 svjetlosnih godina od Sunčevog sustava. Ovo je prvi popis koji je postignut od god Gliese katalog obližnjih zvijezda sastavljen je 1957. U početku je sadržavao samo 915 objekata, ažuriran na 3.803 objekta 1991. i bio je ograničen na udaljenost od 82 svjetlosne godine.
Drugim riječima, novi Gaiin popis sadrži 100 puta više objekata na četiri puta većoj udaljenosti. Također pruža mjerenja lokacije, kretanja i svjetline koja su za redove veličine preciznija od Gliese kataloga. Kao Muinonen je opisao proces rudarenja podataka:
“Mi smo odgovorni za svakodnevno izračunavanje orbita za asteroide koje je otkrila Gaia. Na temelju tih izračuna organiziraju se naknadna promatranja na zemlji. Prije objavljivanja podataka, sudjelujemo u validaciji Gaia promatranja položaja, svjetlina i spektra asteroida.
'Naše istraživanje s Gaia podacima usredotočeno je na orbite asteroida, periode rotacije i orijentacije polova, mase, oblike te površinska strukturna i kompozicijska svojstva. U izračunavanju vjerojatnosti sudara za asteroide blizu Zemlje, preciznost referentnih okvira je potpuno središnja.”
Kao Timo Prusti,GaiaProjektni znanstvenik, dodano :
'Gaia EDR3 rezultat je ogromnog truda svih uključenih u Gaia misiju. To je izuzetno bogat skup podataka i veselim se brojnim otkrićima do kojih će astronomi iz cijelog svijeta doći s ovim resursom.I još nismo gotovi; Slijedit će još sjajnih podataka dok Gaia nastavi s mjerenjima iz orbite.'
Ove i druge nove spoznaje samo su posljednja otkrića koja proizlaze iz podataka koje je Gaia prikupila tijekom posljednjih sedam godina. EDR3 je prvo izdanje koje se sastoji od dva dijela, nakon čega će uslijediti izdavanje cjelovitog Data Release 3 (DR3). Zbog pandemije, datum je pomaknut, ali se trenutno očekuje do prva polovica 2022 .
1. listopada, na sastanku ESA-e Odbor za znanstveni program (SPC), theGaiamisija je još jednom produžena – ovaj put do 31. prosinca 2022. Do srednjoročne revizije i potvrde SPC-a, misija bi se mogla čak produžiti do 2025. Uz sve podatke koje daje, jasno je da ESA želi da nastavimo ovu misiju!
Daljnje čitanje: OVAJ , ESA (2) , Sveučilište u Helsinkiju
