science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Gaia:meest nauwkeurige gegevens ooit voor bijna twee miljard sterren

Een diagram van de twee belangrijkste begeleidende sterrenstelsels bij de Melkweg, de Grote Magelhaense Wolk of LMC (links) en de Kleine Magelhaense Wolk (SMC) gemaakt met behulp van gegevens van de Gaia-satelliet van de European Space Agency. De twee sterrenstelsels zijn verbonden door een 75, 000 lichtjaar lange brug van sterren, waarvan sommige zich uitstrekken vanaf de linkerkant van de SMC. Krediet:ESA/Gaia/DPAC

Vandaag (3 dec), een internationaal team van astronomen heeft de meest gedetailleerde catalogus ooit aangekondigd van de sterren in een enorme strook van ons Melkwegstelsel. De metingen van stellaire posities, beweging, helderheid en kleuren zijn in de derde vroege gegevensrelease van het Gaia-ruimteobservatorium van de European Space Agency, nu openbaar beschikbaar. De eerste bevindingen omvatten de eerste optische meting van de versnelling van het zonnestelsel. De dataset, en vroege wetenschappelijke ontdekkingen, werden gepresenteerd tijdens een speciale briefing georganiseerd door de Royal Astronomical Society.

Gelanceerd in 2013, Gaia opereert in een baan rond het zogenaamde Lagrange 2 (L2) punt, bevindt zich 1,5 miljoen kilometer achter de aarde in de richting weg van de zon. Bij L2 zijn de zwaartekrachten tussen de aarde en de zon in evenwicht, zodat het ruimtevaartuig in een stabiele positie blijft, waardoor langdurig in wezen onbelemmerd uitzicht op de lucht mogelijk is.

Het primaire doel van Gaia is het meten van stellaire afstanden met behulp van de parallax-methode. In dit geval gebruiken astronomen het observatorium om continu de lucht te scannen, het meten van de schijnbare verandering in de posities van sterren in de tijd, als gevolg van de beweging van de aarde rond de zon.

Wetende die kleine verschuiving in de posities van sterren maakt het mogelijk hun afstanden te berekenen. Op aarde wordt dit bemoeilijkt door de vervaging van de aardatmosfeer, maar in de ruimte worden de metingen alleen beperkt door de optica van de telescoop.

Twee eerdere publicaties bevatten de posities van 1,6 miljard sterren. Deze release brengt het totaal op iets minder dan 2 miljard sterren, waarvan de posities aanzienlijk nauwkeuriger zijn dan in de eerdere gegevens. Gaia volgt ook de veranderende helderheid en posities van de sterren in de loop van de tijd over de zichtlijn (hun zogenaamde eigenbeweging), en door hun licht in spectra te splitsen, meet hoe snel ze naar of van de zon toe bewegen en beoordeelt hun chemische samenstelling.

De nieuwe gegevens omvatten uitzonderlijk nauwkeurige metingen van de 300, 000 sterren binnen de dichtstbijzijnde 326 lichtjaar van de zon. De onderzoekers gebruiken deze gegevens om te voorspellen hoe de sterachtergrond zal veranderen in de komende 1,6 miljoen jaar. Ze bevestigen ook dat het zonnestelsel aan het versnellen is in zijn baan rond de Melkweg.

Deze versnelling is zacht, en is wat je zou verwachten van een systeem in een cirkelvormige baan. Over een jaar versnelt de zon naar het centrum van de Melkweg met 7 mm per seconde, vergeleken met zijn snelheid langs zijn baan van ongeveer 230 kilometer per seconde.

  • De sterren zijn constant in beweging. Voor het menselijk oog is deze beweging – ook wel eigenbeweging genoemd – niet waarneembaar, maar Gaia meet het met steeds meer precisie. De paden op deze afbeelding laten zien hoe 40 000 sterren, allemaal binnen 100 parsecs (326 lichtjaar) van het zonnestelsel, zal in de komende 400 duizend jaar door de lucht bewegen. Deze eigenbewegingen worden vrijgegeven als onderdeel van de Gaia Early Data Release 3 (Gaia EDR3). Ze zijn twee keer zo nauwkeurig als de eigenbewegingen van de vorige Gaia DR2. De toename in precisie komt doordat Gaia de sterren nu vaker en over een langer tijdsinterval heeft gemeten. Dit betekent een grote verbetering in Gaia EDR3 ten opzichte van Gaia DR2. Krediet:ESA/Gaia/DPAC; CC BY-SA 3.0 IGO. Erkenning:A. Brown, S. Jordanië, T. Roegiers, X. Luri, E. Masana, T. Prusti en A. Moitinho

  • Gaia's Early Data Release 3 in cijfers. Krediet:ESA; CC BY-SA 3.0 IGO

Gaia-gegevens deconstrueren bovendien de twee grootste begeleidende sterrenstelsels bij de Melkweg, de kleine en grote Magelhaense wolken, waardoor onderzoekers hun verschillende sterrenpopulaties kunnen zien. Een dramatische visualisatie toont deze subsets, en de brug van sterren tussen de twee systemen.

Dr. Floor van Leeuwen van het Instituut voor Sterrenkunde aan de Universiteit van Cambridge, en UK Gaia DPAC-projectmanager, commentaar:"Gaia meet de afstanden van honderden miljoenen objecten die vele duizenden lichtjaren verwijderd zijn, met een nauwkeurigheid gelijk aan het meten van de dikte van haar op een afstand van meer dan 2000 kilometer. Deze gegevens vormen een van de ruggengraat van de astrofysica, waardoor we onze sterrenbuurt forensisch kunnen analyseren, en het aanpakken van cruciale vragen over het ontstaan ​​en de toekomst van onze Melkweg."

Gaia gaat door met het verzamelen van gegevens tot ten minste 2022, met een mogelijke verlenging van de missie tot 2025. De definitieve gegevens zullen naar verwachting stellaire posities opleveren die 1,9 keer zo nauwkeurig zijn als die welke tot nu toe zijn vrijgegeven, en eigenbewegingen meer dan 7 keer nauwkeuriger, in een catalogus van meer dan 2 miljard objecten.