ONDERWERPEN

Gaia tekent de eerste catalogus van onze melkweg, een kaart van meer dan een miljard sterren

Gaia tekent de eerste catalogus van onze melkweg, een kaart van meer dan een miljard sterren


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Jouw missie is om de meest gedetailleerde driedimensionale kaart van de Melkweg te maken. Het duurt duizend dagen om te reizen en inmiddels is de Gaia-satelliet van de European Space Agency (ESA) er al in geslaagd om de helderheid en de exacte positie van 1.142 miljoen sterren te bepalen. Vandaag hebben de verantwoordelijken voor Gaia hun eerste resultaten gepresenteerd in het ESA European Center for Space Astronomy in Villanueva de la Cañada (Madrid).

Als opmaat voor de grotere catalogus die in de toekomst zal verschijnen, presenteert het vandaag gepubliceerde fragment ook de afstanden en bewegingen van meer dan twee miljoen sterren.

"Door de hemel met een nooit eerder bereikte precisie in kaart te brengen, loopt Gaia voorop in de astrometrie", zegt Álvaro Giménez, wetenschappelijk directeur van ESA. Het geeft ons een eerste indruk van de buitengewone gegevens die ons te wachten staan ​​en zal een revolutie teweegbrengen in ons begrip van hoe sterren worden verdeeld en door ons melkwegstelsel bewegen. "

De Gaia-satelliet begon zijn wetenschappelijke werk in juli 2014. Deze eerste publicatie is gebaseerd op gegevens verzameld tijdens de eerste 14 maanden van onderzoek tot september 2015.

"De prachtige kaart die we vandaag publiceren, toont de dichtheid van sterren gemeten door Gaia aan de hemel en bevestigt de kwaliteit van de gegevens die tijdens het eerste jaar van de operatie zijn verzameld", zegt Timo Prusti, ESA Gaia-projectwetenschapper.

Het omzetten van ruwe data in bruikbare en betrouwbare stellaire posities met een ongekende precisie is een uiterst complexe procedure, uitgevoerd in opdracht van een pan-Europees team van zo'n 450 wetenschappers en software-ingenieurs.

"De gegevens die vandaag worden vrijgegeven, zijn het resultaat van nauwgezette samenwerking in het afgelopen decennium", legt Anthony Brown van de Universiteit van Leiden, Nederland, en voorzitter van het consortium uit. In samenwerking met experts uit verschillende disciplines moesten we ons voorbereiden voordat we aan de waarnemingen begonnen en vervolgens de gegevens verwerken, ze integreren in betekenisvolle astronomische producten en hun wetenschappelijke inhoud valideren ”.

Twintig keer meer sterren dan de vorige kaart


Sterrenkaart van de Melkweg gebaseerd op het eerste jaar van waarnemingen door ESA's Gaia-satelliet. Het toont de dichtheid van sterren waargenomen door Gaia in elk deel van de hemel. De helderste gebieden geven de dichtste concentraties aan, terwijl de donkere gebieden overeenkomen met de stukken lucht waar minder sterren worden waargenomen.

Naast het verwerken van de 1 miljard sterren in de catalogus, hebben wetenschappers een schatting kunnen geven van de afstanden en bewegingen van ongeveer twee miljoen gewone sterren, met behulp van gegevens die zijn verzameld tijdens het eerste jaar van Gaia en eerdere stercatalogi van de ESA, Hipparcos en Tycho-2. De verkregen nieuwe catalogus is twee keer zo nauwkeurig en bevat bijna 20 keer meer sterren dan de vorige astronomische referentie, de Hipparcos-catalogus.

Door de Gaia-gegevens te combineren met deze twee kaarten, hebben waarnemingen al de effecten van parallax en zelfbeweging opgehelderd. Parallax is een kleine verplaatsing in de schijnbare positie van een ster die wordt veroorzaakt door de jaarlijkse translatie van de aarde rond de zon, en de beweging zelf is te wijten aan de fysieke verplaatsing van de sterren door de melkweg.

Wetenschappers hebben een onderzoek uitgevoerd naar open sterclusters - groepen relatief jonge sterren die tegelijkertijd worden gevormd - waaruit blijkt dat de nieuwe gegevens verbeteren.

"Met Hipparcos waren we alleen in staat om de dynamiek en 3D-structuur van de sterren in de Hyaden, de dichtstbijzijnde open sterrenhoop van de zon, te analyseren en afstanden te meten van ongeveer 80 sterrenhopen op maximaal 1600 lichtjaar van ons", erkent Antonella. Vallenari, van het National Institute of Astrophysics (INAF), Astronomical Observatory of Padua, Italië. In plaats daarvan is het dankzij de eerste gegevens van Gaia nu mogelijk om de afstanden en bewegingen van ongeveer 400 clusters op 4.800 lichtjaar te meten ”.

De nieuwe stellaire telling bevat ook 3.149 veranderlijke sterren, waarvan de grootte cyclisch toeneemt en afneemt, wat periodieke veranderingen in hun helderheid veroorzaakt. Veel van de door Gaia waargenomen veranderlijke sterren zijn te vinden in de Grote Magelhaense Wolk, een gebied dat tijdens de eerste waarnemingsmaand werd bestudeerd en die het mogelijk maakte om hun veranderende helderheid nauwkeurig te meten.

"Variabele sterren zoals Cepheids of RR Lyrae zijn waardevolle indicatoren van kosmische afstanden", legt Gisella Clementini van het INAF en het Astronomisch Observatorium in Bologna, Italië uit. Terwijl parallax wordt gebruikt om direct afstanden tot grote groepen sterren in de Melkweg te meten, vormen variabele sterren een indirecte maar cruciale stap op onze 'kosmische afstandsladder' omdat ze ons in staat stellen om verre sterrenstelsels te bereiken. '

Speciale variabele sterren

Dit is mogelijk omdat bepaalde soorten variabele sterren speciaal zijn. In het geval van de cepheïden geldt bijvoorbeeld dat hoe hoger de intrinsieke helderheid is, hoe langzamer de variaties erin. Hetzelfde geldt voor RR Lyrae-sterren wanneer ze in infrarood licht worden bekeken. Het patroon van variabiliteit is gemakkelijk te meten en kan worden gecombineerd met de schijnbare helderheid van een ster om zijn ware helderheid te vinden.

En dit is waar Gaia om de hoek komt kijken: in de toekomst zullen wetenschappers met grote precisie de afstanden tot een groot aantal variabele sterren kunnen bepalen dankzij de metingen van de parallaxen gemaakt door Gaia. De resultaten kunnen worden toegepast om afstanden buiten ons sterrenstelsel te meten.

"Dit is nog maar het begin: we hebben de afstand tot de Grote Magelhaense Wolk gemeten om de kwaliteit van de gegevens te controleren en we hebben een eerste idee gekregen van de dramatische verbeteringen die Gaia binnenkort zal brengen in ons begrip van kosmische afstanden," voegt hij eraan toe. Clementini.

Het kennen van de posities en bewegingen van sterren is essentieel voor het bestuderen van de eigenschappen en het verleden van de Melkweg, maar het heeft ook belangrijke toepassingen dichterbij, bijvoorbeeld in het zonnestelsel.

In juli passeerde Pluto een zwakke en verre ster, wat een unieke kans bood om de atmosfeer van de dwergplaneet te bestuderen toen de ster verdween en er weer achter verscheen. De stellaire occultatie bleef zichtbaar in een smalle strook boven Europa. Dankzij Gaia kon de precieze positie van deze ster zeer snel bekend worden en konden de telescopen op aarde worden georiënteerd, wat de sleutel was tot het succesvol volgen van de zeldzame gebeurtenis.

Pluto-mysteries die moeten worden opgelost

Voorlopige resultaten duiden op een pauze in de mysterieuze toename van de druk in de dunne atmosfeer van Pluto, iets dat sinds 1988 gaande is ondanks het feit dat de dwergplaneet zich van de zon verwijdert, wat duidt op een drukval als gevolg van afkoeling van de atmosfeer.

"De weg naar dit punt was niet zonder obstakels: Gaia heeft te maken gehad met technische uitdagingen en er zijn grote gezamenlijke inspanningen voor nodig geweest om ze te overwinnen", geeft Fred Jansen, ESA's Gaia-missiemanager toe. Ondanks eerdere moeilijkheden is de missie goed op weg om haar doel te bereiken: het in kaart brengen van de posities, afstanden en bewegingen van een miljard sterren - ongeveer 1% van de inhoud van de Melkweg - in drie dimensies. En met een nooit eerder vertoonde precisie .

Omslagfoto: een illustratie van een kunstenaar van Gaia die de melkweg in kaart brengt. Afbeelding: ESA

SINC-agentschap


Video: Gigantische botsing heeft onze Melkweg voorgoed veranderd - Hersenen TV (Mei 2022).