"Космический картограф" создал самый богатый звёздный каталог в истории

Тысячи астероидов, полмиллиона квазаров, но главное, 1,7 миллиарда (!) звёзд – вот какой улов принёс астрономам орбитальный телескоп Gaia, данные которого были недавно опубликованы. Учёные только приступают к анализу этого гигантского массива информации. Для начала ему планируется посвятить специальный выпуск журнала Astronomy & Astrophysics.

Об этом уникальном аппарате, запущенном в 2013 году и начавшем работу в 2014, "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) уже писали. Его главная задача – определять расстояние до звёзд методом параллакса, о котором мы тоже подробно рассказывали. Впрочем, "Гайа" (или "Гея", если вспомнить, что назвали телескоп всё-таки в честь греческой богини) занимается не только измерением дистанций.

Первая порция данных была опубликована в 2016 году. Она содержала трёхмерные координаты и скорости для двух миллионов светил. Новый релиз основан на наблюдениях, проведённых с 25 июля 2014 года по 23 мая 2016 года, и включает информацию о почти 1,7 миллиарда звёзд. Таким образом, это попросту самый большой звёздный каталог в истории.

Для всех исследованных светил определены их координаты на небесной сфере и измерена яркость, почти для всех определён цвет.

Для 1,3 миллиарда звёзд указан параллакс (видимое смещение из-за движения спутника по орбите) и скорость собственного движения по небу перпендикулярно направлению на наблюдателя. Примерно для 130 миллионов звёзд измерения параллакса настолько точны, что позволяют непосредственно рассчитать расстояние до Земли. Эти данные помогут не только разобраться в деталях устройства Галактики, но и откалибровать всю шкалу расстояний в астрономии. Мы объясняли, почему это так важно.

Между прочим, для некоторых самых ярких звёзд точность определения координат такова, что при подобной разрешающей способности можно было бы с Земли разглядеть монету, лежащую в лунном кратере.

Для полумиллиона переменных звёзд "Гея" выяснила, как их яркость и цвет меняются со временем. Для ста миллионов светил была вычислена температура поверхности, для 87 миллионов раскрыты детали взаимодействия с межзвёздной пылью. Для семи миллионов измерена скорость вдоль линии "звезда – наблюдатель".

В радиусе нескольких тысяч световых лет от Солнца для звёзд определены полные трёхмерные координаты и скорости. В движении звёзд уже обнаружены закономерности, которые только предстоит объяснить.

"Новые данные Gaia настолько богаты, что захватывающие результаты просто валятся на нас, – говорит Антонелла Валленари (Antonella Vallenari), заместитель председателя исполнительного совета консорциума по обработке данных, в пресс-релизе Европейского космического агентства. – Например, мы построили самую подробную диаграмму звёзд Герцшпрунга-Рассела, когда-либо сделанную [по наблюдениям] на полной небесной сфере, и мы уже можем заметить некоторые интересные тенденции".

Поясним, что упомянутая диаграмма – альфа и омега всей звёздной астрономии. На ней по одной оси отложен цвет звезды, а по другой – её светимость. Другими словами, она позволяет отделить, скажем, голубых гигантов от красных, а последних – от красных карликов.

Все модели эволюции звёзд строятся прежде всего с учётом данных этой диаграммы. Например, её знаменитая главная последовательность образована светилами, в центре которых водород превращается в гелий. Экзотические варианты, такие как "горение" более тяжёлых элементов или термоядерные реакции в близких к поверхности слоях, обеспечивают звезде место в отдельном "клубе".

Новая версия диаграммы построена по наблюдениям четырёх миллионов светил в пределах пяти тысяч световых лет от Солнца. На ней оказалось много интригующих деталей, ускользавших от внимания исследователей, работающих с более бедными наборами данных. Например, оказалось, что белые карлики выделяются в отдельные "кучки" в зависимости от химического состава.

Впрочем, звёздами дело не ограничилось. Gaia определила координаты более 14 тысяч астероидов Солнечной системы, что позволит точнее рассчитывать их орбиты (а этот вопрос волнует человечество). Кроме того, она наблюдала полмиллиона квазаров, впервые в истории оптической астрономии используя эти удалённые объекты как "опорные точки" для определения координат. К слову, это уже привело к первым открытиям.

С помощью телескопа удалось вычислить орбиты 75 шаровых скоплений и 12 карликовых галактик, спутников Млечного Пути. Последняя информация важна для выяснения прошлого нашей звёздной системы.

"Учёные будут заняты этими данными много лет, и мы готовы быть удивлены лавиной открытий, раскрывающих секреты нашей Галактики", – заключает Фред Янсен (Fred Jansen), менеджер миссии Gaia в Европейском космическом агентстве.

Напомним, что "Вести.Наука" ранее писали о том, как галактические археологи восстанавливают прошлое Млечного Пути.