Die Gaia-Raumsonde erstellte eine detaillierte dreidimensionale Karte unserer Galaxie

Das 2013 von der Europäischen Weltraumorganisation gestartete Gaia -Weltraumteleskop (Globales astrometrisches Interferometer für Astrophysik) hat dazu beigetragen, die derzeit genaueste dreidimensionale Karte unserer Galaxie zu erstellen. Die Anzahl der auf dieser Karte katalogisierten und gedruckten Sterne beträgt jetzt mehr als eine Milliarde. Unter anderem kartierten Wissenschaftler auch Sterne, deren Helligkeit 500.000 weniger beträgt als Sterne, die mit bloßem Auge von der Erde aus betrachtet werden können.

Die genaue Anzahl der identifizierten Sterne auf der Karte beträgt 1.142 Millionen. "Gaia ist die Spitze der Astrometrie . Dieses Teleskop erforscht die Galaxie mit einer Präzision, die erst jetzt erreichbar ist", sagt Alvaro Jimenez, Studienleiter bei der ESA (European Space Agency).

Wir haben das Teleskop vor mehr als 1000 Tagen gestartet. Er begann im Juli 2014 zu arbeiten. Die aktuelle Karte ist das Ergebnis des Systembetriebs in den ersten 14 Monaten bis September 2015. Daten, die das Teleskop nach diesem Zeitpunkt erhält, werden noch verarbeitet.


„Die Karte, die wir heute veröffentlicht haben, zeigt die Dichte der von Gaia gemessenen Sterne am gesamten Horizont und bestätigt das hervorragende Ergebnis dieses Systems im ersten Jahr“, sagte Timo Prusti, einer der Teilnehmer des Gaia-Projekts. Die vom Teleskop aufgenommenen Bilder enthalten mehrere Artefakte, die nach zusätzlicher Verarbeitung von Daten aus Gaia korrigiert werden. „Das Weltraumteleskop funktioniert perfekt. Wir haben die Möglichkeit gezeigt, eine Milliarde Sterne zu analysieren. Obwohl die aktuellen Daten vorläufig sind, möchten wir sie der wissenschaftlichen Gemeinschaft so schnell wie möglich zur Verfügung stellen. “

Ein vorläufiger Datensatz zu den Sternen der Milchstraße (DR1) enthält Informationen zu den Eigenschaften von Sternen, die in Größe und Spektrum der Sonne ähnlich sind. Es gibt noch keine Daten zu anderen Sternen, diese werden jedoch zum nächsten Datensatz (DR2) hinzugefügt. Informationen zu Planeten und Asteroiden werden ebenfalls hinzugefügt. Laut einigen Experten helfen all diese Daten Wissenschaftlern, die Galaxie zu untersuchen und ihre Geheimnisse zu enthüllen. Insbesondere hilft Gaia zu verstehen, wie Sterne wie die Sonne geboren werden und wie gewöhnliche Wolken aus molekularem Wasserstoff zum Tiegel neuer Sterne werden.

Die Umwandlung der vom Teleskop erhaltenen Daten in eine detaillierte Sternenkarte mit der Bestimmung der Koordinaten von Sternen mit hoher Genauigkeit ist nicht nur dank der Entwicklung von Technologien möglich, sondern auch dank der Zusammenarbeit von 450 Wissenschaftlern, die an diesem Projekt beteiligt sind. An dem Projekt beteiligen sich auch Softwareentwickler, die eine Softwareplattform für die Verarbeitung der vom Teleskop übertragenen Daten erstellt haben.


Gaia (Foto: ESA / ATG)

Neben der Hauptaufgabe, der Kartierung von Hunderten Millionen Sternen, haben Wissenschaftler eine weitere Aufgabe abgeschlossen. Sie klärten die Position und eine Reihe von Merkmalen von etwa zwei Millionen Sternen auf, die in den Katalogen Hipparcos und Tycho-2 (TGAS - Tycho-Gaia Astrometric Solution) enthalten sind. Diese Kataloge werden seit etwa zwei Jahrzehnten von Astronomen verwendet.

Gaia-Daten wurden mit Informationen aus diesen Katalogen kombiniert, wodurch wir genauere Daten über die Entfernung zu diesen zwei Millionen Sternen erhalten konnten. Der neue Katalog ist viel genauer und enthält viel mehr Sterne als frühere Versionen. Experten führten auch eine Studie über offene Sternhaufen durch - Gruppen relativ junger Sterne, die nahe beieinander geboren werden.

"Verwendung der Daten aus dem Hipparcos- Katalog„Wir können die 3D-Struktur und -Dynamik von Sternen im Hades-Cluster analysieren, der der Sonne am nächsten liegt, und die Entfernung zu etwa 80 Clustern bestimmen, die 1.600 Lichtjahre von uns entfernt sind“, sagt Antonia Vaienari vom INAF (Istituto Nazionale di Astrofisica). Mit den vom Gaia-Weltraumteleskop erhaltenen Daten können Astronomen die Entfernung zu Sternen und die Dynamik von Sternen in mehr als 400 Clustern in einer Entfernung von etwa 4800 Lichtjahren von uns untersuchen. Für die nächsten 14 offenen Cluster erhielten die Gaia-Projektteilnehmer neue wertvolle Daten, die zur Klärung einer Reihe von Fragen beitragen.


Neue Daten enthüllten einige der Nuancen der Sternentstehung. Zum Beispiel sahen Wissenschaftler in den 14 nächstgelegenen Clustern eine große Anzahl von Sternen, die das Zentrum verlassen. Astronomen haben vorgeschlagen, von einem Cluster in externe Gebiete zu ziehen und ihren Geburtsort zu verlassen. Wahrscheinlich werden Experten in naher Zukunft eine große Anzahl neuer Sternhaufen eröffnen.

Die von Gaia durchgeführte „Sternzählung“ ermöglichte die Entdeckung von 3194 Sternen mit einer zyklischen Änderung der Leuchtkraft und einer Änderung der Größe. Die Sonde sah viele solcher Sterne in der Großen Magellanschen Wolke, einer der benachbarten Galaxien. Ein bestimmter Teil der Informationen über diese Sterne wird von der Europäischen Weltraumorganisation veröffentlicht.

Dies sind wertvolle Daten, da variable Sterne für Wissenschaftler eine Art Leuchtfeuer sind, mit dem Sie die Entfernung zu ihnen und zu anderen Objekten genau bestimmen können. Ein Beispiel für variable Sterne sind Cepheiden . Dies ist eine Klasse pulsierender variabler Sterne mit einer ziemlich genauen Abhängigkeit der Periodenhelligkeit, benannt nach dem Stern δ Cepheus. Eine der bekanntesten Cepheiden ist der Nordstern.

Gaia hilft beim Lernen und bei Objekten im Sonnensystem. Zum Beispiel ermöglichte ein Weltraumteleskop im Juli Astronomen, ein seltenes Phänomen zu analysieren - den Durchgang von Pluto durch die Scheibe eines entfernten und schwachen Sterns. Infolgedessen war es möglich, eine Reihe von Beobachtungen der Atmosphäre von Pluto durchzuführen.



Das Gaia-Teleskop verfügt über den größten digitalen Sensor von allen, der jemals für Raumfahrzeuge entwickelt wurde. Dieser Sensor ist zusammengesetzt, seine Elemente sind 106 einzelne CCD-Matrizen mit einer Größe von 4,7 * 6 m. Die Auflösung kann 938 Millionen Pixel erreichen. Das optische Schema des Teleskops besteht aus zwei Spiegelsystemen mit einer Größe der Hauptspiegel von 1,46 x 0,51 Metern. Jedes Teleskop hat 6 Spiegel. Die Kosten der Mission betragen 577 Millionen Euro. Nach dem Plan wird Gaia fünf Jahre lang arbeiten.

Source: https://habr.com/ru/post/de397467/