Nowy, przełomowy katalog gwiazd stworzony z pomocą obserwatorium Gaia

Największa i najdokładniejsza z dotychczasowych map naszej Galaktyki – Drogi Mlecznej – powstanie dzięki danym zebranym przez kosmiczne obserwatorium Gaia. Udostępnienie nowego katalogu (DR2) zawierającego cenne informacje o pozycji, odległości od Ziemi oraz prędkości ponad miliarda gwiazd zaplanowane jest na dzisiaj, na godzinę 12:00. Istotną rolę w projekcie odgrywają polscy astronomowie.

„Ogłoszony dzisiaj katalog obserwatorium Gaia zrewolucjonizuje astronomię. Dziesiątki prac naukowych czeka już na publikację, a to wszystko jest możliwe dzięki precyzyjnym i tak obszernym danym” – mówi dr hab. Łukasz Wyrzykowski z Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Warszawskiego.

Gaia, bezzałogowa sonda Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA) przeznaczona do precyzyjnych pomiarów astrometrycznych, została wystrzelona 19 grudnia 2013 roku z kosmodromu w Gujanie Francuskiej i rozpoczęła swoje pięcioletnie obserwacje w czerwcu 2014 roku.

W prace nad konwersją danych telemetrycznych na informację użyteczną pod względem naukowym jest zaangażowanych niemal pół tysiąca naukowców i inżynierów oprogramowania zrzeszonych w ramach Konsorcjum Przetwarzania i Analizy Danych (ang. Gaia DPAC – Gaia Data Processing and Analysis Consortium). Członkowie DPAC pochodzą z dwudziestu europejskich państw, w tym Polski, jak również z Algierii, Brazylii, Izraela i USA. Wkład strony polskiej w projekt to przede wszystkim prace dr. hab. Łukasza Wyrzykowskiego z Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Warszawskiego zajmującego się poszukiwaniem supernowych i soczewkujących czarnych dziur oraz dr. Arkadiusza Hypkiego tworzącego narzędzia do analizy danych, i dr. Toniego Santana-Ross z Uniwersytetu im. A. Mickiewicza prowadzącego badania nad planetoidami.

Katalog Gaia już ma ogromne rozmiary. W ciągu kilku lat powiększy się o kolejne obserwacje i docelowo zajmować będzie około 1 petabajt danych. To sprawia, że astroinformatyka staje się coraz bardziej istotną dziedziną astronomii” – skomentował dr Arkadiusz Hypki z Obserwatorium Astronomicznego UAM.

„Stan wiedzy o Galaktyce sprzed Gaia DR2 można porównać do sytuacji, gdy próbujemy chodzić po lesie z jednym zasłoniętym okiem. Chociaż widzimy wszystkie drzewa to nie potrafimy powiedzieć, które są bliżej, a które dalej – co grozi również wpadnięciem na któreś z nich. Katalog Gaia DR2 to brakujące drugie oko, dzięki któremu zaczynamy „widzieć” odległości do gwiazd. Zresztą Gaia do mierzenia odległości używa dokładnie takiego samego efektu jak nasze oczy – zjawiska paralaksy – tyle, że robi to znacznie dokładniej. W pracy nad poszukiwaniami zjawisk krótkotrwałych, dzięki znajomości odległości będziemy mogli łatwiej odróżnić rozbłysk w odległej galaktyce od małej flary w naszej Galaktyce. Precyzyjne pomiary odległości i ruchów gwiazd pozwolą łatwiej znajdować sygnał od samotnych czarnych dziur, działających jak soczewki grawitacyjne” – dodaje dr hab. Łukasz Wyrzykowski.

Głównym celem prac obserwatorium Gaia jest wykonanie precyzyjnej, trójwymiarowej mapy Drogi Mlecznej. Poznanie dokładnej struktury galaktycznego dysku, w którym znajduje się Układ Słoneczny będzie stanowić układ odniesienia dla wszystkich przyszłych obserwacji nieba. Klasyfikujący gwiazdy diagram Hertzsprunga-Russella stanie się w ten sposób dokładniejszy niż kiedykolwiek wcześniej. Znając odległość gwiazd od Ziemi, możliwa będzie poprawna interpretacja ich obserwowanej jasności. Dane dostarczone przez Gaia pozwolą ponadto badać grupy gwiazd w tej samej odległości od Ziemi, gromady gwiazd, a także układy podwójne gwiazd – również takie, gdzie ze względu na odległość między obiektami oddziaływanie grawitacyjne jest już bardzo słabe.

Od godziny 10:00 Europejska Agencja Kosmiczna będzie transmitować wydarzenie otwarcia katalogu na stronie www.


 


Kontakt dla mediów:
dr hab. Łukasz Wyrzykowski
Obserwatorium Astronomiczne
Uniwersytet Warszawski
Tel: +48 608 648 817
E-mail: lw@astrouw.edu.pl
 
dr Arkadiusz Hypki
Instytut Obserwatorium Astronomiczne
Uniwersytet im. A. Mickiewicza
Tel: +48 692 256 450.
E-mail: ahypki@amu.edu.pl
 
Informacje dodatkowe:


[1] Obserwatorium kosmiczne Gaia wyposażone jest w detektor liczący niemal miliard pikseli i posłuży przede wszystkim do pomiarów ruchów i jasności miliarda gwiazd naszej Galaktyki. Każda z gwiazd zostanie zaobserwowana około stu razy, co pozwala na wykrycie gwiazd zmiennych oraz anomalnego zachowania obiektów astrofizycznych, w tym różnego rodzaju wybuchów.

[2] Pierwsza paczka materiałów z misji sondy Gaia, udostępniona przez Europejską Agencję Kosmiczną we wrześniu 2016 roku zawierała informacje o odległości od Ziemi około dwóch milionów gwiazd. Gaia jest następczynią satelity Hipparcos, która dostarczyła informacji o około stu tysiącach gwiazd.

[3] Dr hab. Łukasz Wyrzykowski jest zaangażowany w misję Gaia od 2008 roku. W latach 2008-2015 pracował na Uniwersytecie w Cambridge nad przygotowaniem systemu do wykrywania zjawisk tymczasowych, np. supernowych. Jest również odpowiedzialny za organizację sieci naziemnych teleskopów, które dostarczają uzupełniające obserwacje zjawisk astrofizycznych wykrytych przez satelitę Gaia. Prace te prowadzone są w obrębie czteroletniego pan-europejskiego programu OPTICON, wspierającego rozwój europejskiej astronomii w ramach Programu Ramowego Horizont 2020 Komisji Europejskiej. Badania naukowe w ramach misji Gaia są wsparte również grantami Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego oraz Narodowego Centrum Nauki.

[4] Dr Arkadiusz Hypki jest adiunktem na Uniwersytecie im. A. Mickiewicza w Poznaniu. W swojej pracy zajmuje się badaniem ewolucji dynamicznej oraz gwiazdowej gromad kulistych. W ramach misji Gaia zaangażowany jest w tworzenie oprogramowania do analizy dużych zbiorów danych. Jest autorem programu BEANS, który ułatwia pracę nad danymi z katalogu Gaia, aby móc je porównywać z symulacjami numerycznymi. Prace te są współfinansowane przez Narodowe Centrum Nauki.

 
 
Czytaj więcej:
 

 

Źródło: ESA

Na zdjęciu powyżej: co to za zwierzę? Jakie przychodzi nam na myśl, gdy patrzymy na ten ciemny obłok? Być może to kot o  białym nosie, o przednich łapach rozciągających się na prawo? A może lis, który ma otwarty pyszczek i patrzy przed siebie, choć jego czujne oczy skierowane są też w prawo? W rzeczywistości to fragment Mgławicy Oriona, odpowiadający gromadzie gwiazd położonej w pobliżu słynnej M42. Obraz powstał na bazie danych z pierwszej wersji satelity Gaia (ESA i pokazuje gęstość gwiazd zaobserwowanych podczas skanowania tego obszaru nieba. Rozpoczęta w 2013 r. misja Gaia skatalogowała ponad miliard gwiazd z niespotykaną dotąd dokładnością. Ten katalog będzie niezwykle cenny dla astronomów, którzy badają rozmieszczenie gwiazd w całej naszej Galaktyce. Nawet w ciemnych rejonach nieba z mniejszą ilością widzianych gwiazd dane z Gaia dostarczają nam ważne informacje przydatne w badaniach m. in. materii międzygwiazdowej, która blokuje tam światło gwiazd. To własnie tam też powstają nowe generacje gwiazd! Pierwsza publikacja danych z Gaia (2016 r.) zawierała pozycje ponad miliarda gwiazd, a dodatkowo także odległości i prędkości około dwóch milionów gwiazd. Astronomowie z niecierpliwością czekali więc na kolejną publikację danych, zaplanowaną na 25 kwietnia 2018, która znacznie rozszerza zasięg poprzedniego przeglądu.
Źródło: ESA/Gaia/DPAC