Применение инфракрасных наблюдений позволило уточнить расстояние до 150 миллионов звезд, открытых «Gaia»

Создав множество карт поверхности Земли, человечество направило свой взгляд на небо. Сначала звездные карты тоже казались чем-то простым. Но по мере того, как известных небесных объектов становилось все больше, а расстояния до них становились все менее доступными, стало понятным, что создание этой карты бросает вызов мастерству картографии.

Телескоп Gaia постепенно осуществляет галактическую перепись звезд.

Действительно «астрономические» результаты

Мы живем внутри объективно трехмерной структуры настолько большой, что даже звезды ярче нашего Солнце, остаются невидимыми, если находятся на другом ее конце. И у нас нет четких ориентиров для точного определения расстояния до других звезд. Мы также можем очень точно определять углы на небесной сфере, но расстояние до большинства известных звезд до сих пор определены с погрешностью в десятые доли светового года. Составить карту Галактики с ее 400 миллиардами звезд — задача, до сих пор остается за пределами наших возможностей.

Но мы продолжаем ее решать. Именно поэтому в 2013 году в точке Ланранжа-2 начал работать космический телескоп Gaia. Этот космический телескоп и научные подразделения, работающие с ним на Земле, стали самым мощным картографическим проектом в истории человечества, говорится в отчете Astronomy & Astrophysics (2019, doi: 10.1051/0004−6361/201935765).

Мы часто используем слово «астрономический», чтобы описать нечто столь великое, что наше сознание отказывается это воспринимать. Однако слово «астрономические» лучше всего характеризует результаты обзора неба этим телескопом, опубликованы в апреле 2018 года. Тогда Gaia показала рекордную карту в 1,7 миллиарда звезд.

Астрометрические наблюдения — процесс длительный. Телескоп сканирует все небо, наблюдая за тем, как год за годом далекие звезды смещаются на крошечные расстояния. Следующий релиз данных планируется только на 2021 год. Но уже сейчас исследователи работают с данными, сравнивая их с результатами наземных наблюдений.

В частности, недавно исследователям удалось совместить результаты обзора, опубликованного в прошлом году по результатам наземных наблюдений в инфракрасном спектре.

Ученые интересовали два параметра: температура поверхности звезды и то, насколько сильно ее свет ослабляется межзвездным светом и газом. Эти два параметра являются связанными друг с другом, поэтому точно определить их с помощью одних только наблюдений Gaia было невозможно.

Дополнения картины от Gaia

Эту задачу возможно решить, если использовать результаты инфракрасных наблюдений. Конечно, делалось это не вручную. Специально написанная программа сравнивала данные инфракрасных наблюдений, сравнивала их имеющимися моделями звезд и вносила коррективы в наблюдения космического телескопа. Благодаря этому удалось уточнить данные о расстоянии до более чем 150 миллионов звезд.

Исследователи надеются, что применение этой методики позволит расширить область, которую удалось картографировать с помощью Gaia. Сейчас эта область имеет радиус в 6500 световых лет, а исследователи планируют расширить ее в несколько раз. В частности благодаря этому удастся узнать, что же собой представляет галактический бар — перемычка ярких звезд, из которой выходят рукава нашей Галактики. Научные теории утверждают, что такие перемычки в спиральных галактиках играют важную роль в создании звезд, поэтому исследуя ее мы можем многое узнать об эволюции нашей звездной системы.

Это исследование интересно не только своим колоссальным масштабом. Похоже, что астрономия окончательно переходит от единичных наблюдений до компьютерной обработки массивов данных и получения изображений уже на их основе. Теперь становится возможным совмещать большое количество разрозненных наблюдений разделенных временем и пространством.