14 сентября был опубликован первый каталог из более чем миллиарда звезд, сделанный обсерваторией Гайя - это самый большой обзор и список астрономических объектов всего неба.
Чтобы сделать наиболее точную трехмерную карту Млечного Пути, телескоп Gaia определил точное положение и яркость 1142 миллионов звезд.
Публикация также охватывает расстояния и движение по небу более двух миллионов звезд и является лишь предвестником более точного каталога, который будет опубликован в будущем.
«Gaia опережает все, что мы сделали в астрометрии, с неточной точностью картируя небо», - говорит Альваро Хименес, директор по исследованиям ESA.
Полоски и другие артефакты на снимке показывают, что Гайя сканирует небо. Они будут постепенно исчезать по мере наблюдения во время пятилетней исследовательской миссии.
«Телескоп работает хорошо, и мы показали, что можем справиться с анализом миллиарда звезд. Хотя текущие данные являются предварительными, мы хотели сделать их доступными для астрономического сообщества, чтобы их можно было использовать как можно скорее », - добавляет доктор Прусти.
Обработка необработанных данных в полезные и надежные звездные позиции с беспрецедентным уровнем точности является чрезвычайно сложным процессом. Он был поручен консорциуму из примерно 450 ученых и инженеров-программистов со всей Европы, работающему в рамках DPAC (Консорциум анализа обработки данных Gaia).
«Сегодняшняя публикация является результатом чрезвычайно дотошной совместной работы, проделанной за последнее десятилетие», - говорит председатель консорциума Энтони Браун из Лейденского университета.
«Вместе со специалистами по ряду различных специальностей нам пришлось подготовить перед началом самих наблюдений, затем обработать данные и привести их к понятным астрономическим результатам, а также проверить их научное содержание».
В рамках создания нового каталога исследователи точно сравнили данные о двух миллионах звезд, наблюдавшихся в первый год телескопа Gaia, которые также появляются в каталогах Hipparcos и Tycho-2, в результате миссии ESA Hipparcos, наблюдавшей небо более двух десятилетий назад.
Комбинируя данные телескопа Gaia с информацией из менее точных каталогов, можно было измерить эффект параллакса и движения звезды, хотя были доступны только данные за первый год наблюдений. Параллакс - это небольшая разница в видимом местоположении звезды, появляющейся при изменении места наблюдения, что является результатом движения Земли вокруг Солнца. Это также зависит от расстояния звезды от Земли. Собственное движение является параметром, зависящим от физического движения звезд в Галактике.
Таким образом, ученые смогли определить расстояние и движение двух миллионов звезд от всего неба, что было записано в каталоге TGAS (Tycho-Gaia Astrometric Solution).
Этот новый список в два раза точнее и содержит в двадцать раз больше звезд, чем предыдущий справочный список по астрометрии - каталог Hipparcos.
В рамках проверочной работы исследователи из DPAC провели исследование открытых шаровых скоплений - групп относительно молодых звезд, которые были созданы в одном месте. Исследование показало значительное улучшение качества имеющихся данных.
Галактики, открытые и сферические скопления на карте неба телескопа Gaia
«Мы могли только анализировать трехмерную структуру и динамику звезд в Гиаде, ближайшем к Солнцу рассеянном скоплении, и измерить расстояние около восьмидесяти звездных скоплений в пределах 1600 световых лет от Земли», - говорит Антонелла Валленари из Национального института астрофизики (INAF) и Астрономическая обсерватория в Падуе.
«Но благодаря первым данным, полученным с телескопа Gaia, вы можете измерить расстояния и движение ваших звезд примерно в четырехстах скоплениях в течение 4800 световых лет.
Новые данные о следующих четырнадцати шаровых скоплениях показывают, что многие звезды находятся на удивление далеко от центра их скопления и в конечном итоге отступят в другие области галактики ".
Еще больше звездных скоплений будет обнаружено и проанализировано более подробно с помощью уникальных данных, которые телескоп Gaia будет собирать и публиковать в ближайшие годы.
От Солнечной системы к скоплению Гиад
Новый список звезд также содержит 3194 переменных звезды, которые регулярно растут и сжимаются, что приводит к периодическим изменениям их яркости.
Многие переменные звезды были обнаружены телескопом Гайя в Большом Магеллановом Облаке, одном из наших галактических соседей, области, неоднократно сканированной в течение первого месяца наблюдения. Это позволило для точного измерения их изменения яркости.
Детали, касающиеся яркости каждой звезды, из которых 386 являются недавно обнаруженными объектами, также были включены в эту публикацию вместе с первым исследованием потенциала этих данных.
«Переменные звезды, такие как Cepheids и RR Lyrae, являются важными индикаторами космических расстояний», - объясняет Гизелла Клементини из INAF и Астрономической обсерватории в Болонье.
«Хотя параллаксы можно использовать для непосредственного измерения расстояния до многих звезд Млечного пути, переменные звезды являются промежуточной, но важной частью нашего« космического правителя », который позволяет нам определять расстояния до далеких галактик».
Это возможно благодаря особым свойствам некоторых переменных звезд. Например, чем более абсолютны цефеиды, тем медленнее меняется их яркость. Такое же явление имеет место в случае звезд RR Лиры, когда они наблюдаются в инфракрасном свете. Характер изменений легко измерить и его можно сравнить с видимой яркостью звезды, чтобы определить ее абсолютную яркость.
В этот момент поступает Гайя: в будущем ученые смогут очень точно определить расстояние до большой выборки переменных звезд путем измерения параллакса Гайи. Благодаря этим измерениям они смогут откалибровать их относительно периода пульсации и яркости этих звезд, что позволит измерять расстояния за пределами нашей галактики. Первоначальное применение данных из TGAS выглядит очень многообещающе.
«Это только начало. Мы уже измерили расстояние до Большого Магелланова Облака, чтобы проверить качество данных. Вначале мы знаем, что благодаря телескопу Gaia будет достигнуто удивительное улучшение нашего понимания космических расстояний », - добавляет д-р Clementini.
Празднование звезды Плутоном
Знание местоположения и движения звезд на небе с предельной точностью является фундаментальным элементом для исследования свойств и истории Млечного Пути и для измерения расстояний до звезд и галактик. У него также есть ряд других, более близких приложений - даже в Солнечной системе.
В июле Плутон защитил далекую слабую звезду. Это дало редкую возможность наблюдать за атмосферой этой карликовой планеты, когда звезда постепенно исчезла, а затем появилась за Плутоном.
Это покрытие было видно только по узкой полосе, протянувшейся вдоль Европы, подобно траектории солнечного затмения, которая бродит по поверхности нашей планеты. Точное знание положения звезды было необходимо для наведения телескопов с Земли. Предварительная публикация данных с телескопа Gaia, определяющих положение звезды в десять раз более точно, чем прежде, имела решающее значение для успешного наблюдения этого редкого события.
Предварительные результаты указывают на перерыв в удивительном увеличении давления в тонкой атмосфере Плутона. Явление зарегистрировано с 1998 года, несмотря на то, что планета удаляется от Солнца, что должно снизить плотность атмосферы за счет охлаждения.
«Эти три примера показывают, как текущие и будущие данные с телескопа Gaia будут революционизировать все области астрономии, позволяя нам изучать наше окружение во Вселенной, от локального соседства в Солнечной системе, до галактических и даже более крупных космических масштабов», - объясняет доктор Браун.
Первый пакет опубликованных данных указывает на то, что миссия находится на пути к достижению своей конечной цели: измерить положения, расстояния и движение миллиарда звезд - или около 1% звездных объектов, расположенных в Млечном Пути - в трех измерениях с беспрецедентной точностью.
«Дорога, по которой мы шли сегодня, не была без препятствий. Gaia столкнулась с рядом технических проблем и приложила огромные усилия для их решения », - говорит Фред Янсен, руководитель миссии Gaia в ESA.
«Сегодня, через 1000 дней после старта, благодаря огромной работе, проделанной всеми участниками, мы рады представить первый набор данных и с нетерпением ждем следующего пакета, который продемонстрирует потенциал миссии Gaia по изучению нашей Галактики беспрецедентным образом».
Информация для издателей
Первый набор данных телескопа Gaia доступен по адресу http://archives.esac.esa.int/gaia ,
Содержание первого сборника было представлено во время брифинга для СМИ в Европейском центре космической астрономии (ESAC) в Вильянуэва-де-ла-Каньяда под Мадридом.
Пятнадцать научных публикаций, описывающих данные, содержащиеся в каталоге, и процесс их проверки будут опубликованы в специальном выпуске журнала. Астрономия и Астрофизика ,
Gaia - это миссия ЕКА, которая наблюдает за миллиардом звезд в нашей Галактике и локальной галактической среде, ее цель - создать наиболее точную трехмерную карту Млечного Пути и ответить на вопросы о структуре, происхождении и эволюции звезд.
Огромная команда ученых и разработчиков программного обеспечения со всей Европы работает над обработкой и проверкой данных с телескопа Gaia в рамках Консорциума обработки и анализа данных, финансируемого многими государствами-членами ЕКА и расположенного в одном из них. Основная цель консорциума - создать каталог телескопов Gaia. Научное использование данных начнется при передаче астрономическому сообществу.
Членами консорциума являются представители двадцати европейских стран (Австрия, Бельгия, Чехия, Дания, Эстония, Финляндия, Франция, Греция, Испания, Нидерланды, Ирландия, Германия, Польша, Португалия, Словения, Швейцария, Швеция, Великобритания, Венгрия и Италия), а также за его пределами (Алжир, Бразилия, Израиль и США).
В то же время значительным вкладом ESA в консорциум является Центр обработки данных ESAC, который, в частности, выступает в качестве координационного центра для обработки всех данных телескопа Gaia.
