Ученые уже давно работают над созданием наиболее подробной карты Млечного Пути, но лишь недавно им удалось значительно ее улучшить. Космический телескоп Gaia Европейского космического агентства (ESA) следит за движением более миллиарда звезд в нашей галактике и отправляет на Землю не просто статическое изображение небесных тел, а живую картину того, как звезды будут менять свое положение с течением времени. Полученные данные лягут в основу исследований как о происхождении и эволюции галактики, так и о определении местоположения в ней таинственной темной материи. Находясь на передовой астрономической науки, исследователи из Университета Гронингена в Нидерландах намерены получить как можно больше информации о нашем галактическом доме. Используя данные, полученные космическим телескопом Gaia, исследователи изучили движение большого количества звезд и обнаружили доказательства галактических слияний, произошедших миллиарды лет назад. Не исключено, что новая звездная карта Млечного Пути сможет преобразить астрономию.

Так выглядит обновленная карта галактики Млечный Путь.

Звезды Млечного Пути

Космическая обсерватория Gaia была запущена на земную орбиту в конце 2013 года. Находясь в полутора миллионах километров от Земли, телескоп приступил к наблюдениям за звездами нашей галактики в июле 2014 года. С тех самых пор он непрерывно сканирует небо, медленно вращаясь вокруг себя и всматриваясь в глубины космического океана. Согласно работе, опубликованной в журнале Nature, этот космический телескоп позволяет ученым отслеживать практически незаметные движения звезд по Млечному Пути. Как пишет Scientific American стоимость этого уникального телескопа составляет
один миллиард долларов.

Недавно специалисты Европейского космического агентства опубликовали новые данные наблюдений под названием Gaia Early Data Release 3 (EDR3), в которых содержалась обновленная информация о миллиарде звезд, включая более точные расчеты их местоположения и скоростей. Именно эти данные необходимы астрономам для составления самой подробной карты нашей галактики и лучшего понимания ее эволюции. Сбор данных в общей сложности занял у исследователей 34 месяца.

Начиная с 2014 года космический телескоп Gaia изучает положение звезд Млечного Пути.

Внимательно изучив предыдущие наборы данных за 2016 и 2018 годы, исследователи обнаружили, что в настоящее время они цитируются в литературе со скоростью 3000 раз в год. Один веб-сайт уже каталогизировал 4324 рецензируемых статьи, основанных на данных полученных Gaia, что говорит об их широком применении в астрономии.

Публикация новой партии данных была воспринята астрономическим сообществом как рождественский подарок, о чем написала в своем Twitter Мишель Коллинз из Университета Суррея в Великобритании. А Жуан Алвес из Венского университета опубликовал графики той же группы звезд, чтобы сравнить последний набор данных Gaia с предыдущими данными, при этом поблагодарив специалистов Европейского космического агенства, «воплотивших мечты в реальность».

Примечательно, что новый набор данных EDR3 космический телескоп собирал на протяжении трех лет, что позволило астрономам расширить каталог звезд на 15% – до 1,8 миллиарда, а измерения Gaia в целом стали точнее. Так, по сравнению с 2018 годом расчеты измерения расстояний стали точнее на 50%, а измерения скорости звезд – на 100%.

Чтобы добиться таких ошеломительных результатов, ученым пришлось преодолеть неожиданную проблему: когда Gaia вращается, солнечный свет падает на телескоп под разными углами, что слегка деформирует его форму. Эта деформация повлияла на измерения положения звезд больше, чем ожидалось. Сегодня исследователи частично научились корректировать этот неприятный эффект, а в будущем рассчитывают на его полное устранение.

Что отображено на новой карте?

Третий сборник данных собранных Gaia включает в себя полную перепись окрестностей Солнца: в общей сложности более 300 000 объектов. Детальное измерение этим космическим телескопом движения звезд также позволило исследователям предсказать, как будет выглядеть ночное небо Земли в ближайшие 1,6 миллион лет: по мере движения звезд все созвездия, которые мы сейчас видим, в конечном итоге исчезнут.

Gaia изучает не только движение звезд, но и галактик.

В дополнение к звездам, Gaia также следит за квазарами – огненными сердцами других галактик, расположенных гораздо дальше. Квазары находятся слишком далеко от нас, отчего кажутся практически неподвижными, что делает их идеальными точками отсчета для отслеживания движения других объектов, включая тектонические плит на Земле.

Согласно полученным данным, за год Солнечная система ускоряется на 7 миллиметров в секунду.

По заявлению представителей Европейского космического агенства, более подробный набор данных должен быть опубликован в 2022 году. Он будет включать в себя обновленные данные о спектрах звезд. Более того, астрономы ожидают увидеть тысячи новых звезд, колеблющихся под действием гравитационного притяжения других объектов, тем самым предоставляя новый инструмент для обнаружения тысяч массивных экзопланет. После этого команда Gaia рассчитывает создать по крайней мере еще одну значительно улучшенную карту нашей галактики. Космическая обсерватория продолжит сбор данных вплоть до 2025 года.