Несмотря на многочисленные достижения в области астрономии, астрономы все еще пытаются получить точную оценку галактики Млечный Путь.
Поскольку мы встроены в его диск, гораздо сложнее оценить его размер, структуру и протяженность – в отличие от галактик, расположенных на расстоянии миллионов световых лет.
К счастью, благодаря усовершенствованным инструментам и неустанным усилиям, прогресс есть.
Например, команда астрономов недавно объединила последние данные, полученные ЕКА Обсерватория Gaia с помощью инфракрасных и оптических наблюдений других телескопов можно начать картографирование столбчатой коллекции звезд в центре нашего Млечного Пути.
Это первый случай в истории, когда астрономы смогли сделать прямые измерения этой зарешеченной структуры.
На протяжении почти шести лет космический аппарат Gaia проводит астрометрические наблюдения на более чем 1 миллиарде звезд Млечного Пути, а также на других небесных телах.
Беспрецедентный каталог, который привел к этому, содержит данные об их яркости, положениях, измерениях расстояния и движениях по небу.
До сих пор было выпущено два выпуска данных – в 2016 и 2018 годах, соответственно, – оба из которых революционизируют многие области астрономии.
Как пояснил Фридрих Андерс, исследователь из Университета Барселоны и ведущий автор исследования, в недавнем пресс-релизе ЕКА:
“ Мы рассмотрели, в частности, два из Звездных параметров, содержащихся в данных Gaia: температуру поверхности звезд и "исчезновение", которое в основном является мерой того, сколько пыли есть между нами и звездами, затемняя их свет и делая его более красным.
Эти два параметра взаимосвязаны, но мы можем оценить их независимо, добавив дополнительную информацию, полученную при наблюдении через пыль с помощью инфракрасных наблюдений”.
В интересах своей работы группа совместила второй выпуск данных Gaia с инфракрасными обзорами, проводимыми как наземными, так и космическими телескопами.
Затем они сделали это, используя компьютерный код, разработанный соавтором Анной Кейроз и сотрудниками, известными как StarHorse.
Этот код сравнивает наблюдения со звездными моделями для определения температуры поверхности, экстинкции и улучшенных оценок расстояния до звезд.
В результате астрономы смогли получить оценки расстояний – которые были до 20% лучше в некоторых случаях или больше-для около 150 миллионов звезд. Это позволило им проследить распределение звезд по Млечному Пути на расстояния, значительно превышающие те, которые были бы возможны только при использовании исходных данных Gaia.
Кристина Кьяппини, соавтор исследования, является исследователем из Института астрофизики Лейбница в Потсдаме, где координировался проект:
“Со вторым выпуском данных Gaia мы могли бы исследовать радиус вокруг Солнца около 6500 световых лет но с нашим новым каталогом мы можем расширить эту "сферу Gaia” в три или четыре раза, достигнув центра Млечного Пути".
Как только это было сделано, их данные ясно показали большую, вытянутую особенность в центре нашей галактики, образованную трехмерным распределением звезд.
Это была не что иное, как Галактическая полоса Млечного Пути, которую астрономы понимают, изучая структуру других зарешеченных спиральных галактик. Но в случае Млечного Пути астрономы всегда имели только косвенные указания.
Они включают в себя подсчеты звезд в инфракрасных обзорах или движения звезд и газов нашей галактики. Но с помощью этих последних геометрических измерений звездных расстояний астрономы смогли впервые увидеть эту галактическую полосу в трехмерном пространстве.
Как резюмировал Кьяппини:
"В конечном счете, нас интересует Галактическая археология: мы хотим реконструировать, как формировался и развивался Млечный Путь, и для этого мы должны понять историю каждого из его компонентов .
До сих пор неясно, как сформировалась полоса – большое количество звезд и газа, жестко вращающихся вокруг центра галактики, но с Gaia и другими предстоящими исследованиями в ближайшие годы мы, безусловно, на правильном пути, чтобы выяснить это.“
Эти последние наблюдения также являются своего рода предварительным просмотром того, что ждет общественность, когда команда Gaia сделает свой третий релиз данных в 2021 году.
Этот релиз будет включать в себя значительно улучшенные измерения расстояний для гораздо большего числа звезд. Также ожидается, что это улучшит понимание астрономом сложной области в центре Млечного Пути.
В то же время, команда с нетерпением ждет следующего выпуска данных из Apache Point Observatory Galactic Evolution Experiment-2, а также предстоящих объектов, таких как 4-метровый Многообъектный обзорный телескоп и телескоп Уильяма Гершеля Enhanced Area Velocity Explorer.
С учетом того, что ранее скрытые структуры Млечного Пути должны быть выявлены, Гайя делает именно то, для чего он был разработан: показывает нам вещи о галактике, которые мы иначе не смогли бы увидеть.
С миссией, запланированной еще на два-четыре года, мы можем ожидать, что результатом будет много впечатляющих открытий.