Χάρτης διαστρικής πυκνότητας
Agency

Μετρώντας τα αστέρια με το δορυφόρο Gaia

07/07/2015 479 views 3 likes
ESA / Space in Member States / Greece

Αυτή η εικόνα, που βασίζεται σε βοηθητικά δεδομένα του δορυφόρου Gaia της ESA, δεν είναι μια συνηθισμένη απεικόνιση του ουρανού. Ενώ η εικόνα απεικονίζει το περίγραμμα του Γαλαξία μας, και των γειτονικών του Νεφών του Μαγγελάνου, λήφθηκε με ένα μάλλον ασυνήθιστο τρόπο.

Καθώς ο Gaia σαρώνει τον ουρανό για να μετρήσει τις θέσεις και τις ταχύτητες του ενός δισεκατομμυρίου αστεριών με πρωτοφανή ακρίβεια, για μερικά αστέρια καθορίζει επίσης την ταχύτητα τους κατά μήκος του αισθητήρα της μηχανής. Αυτή η πληροφορία χρησιμοποιείται σε πραγματικό χρόνο από το σύστημα ελέγχου στάσης και τροχιάς για να εξασφαλιστεί πως ο προσανατολισμός του δορυφόρου διατηρείται με την επιθυμητή ακρίβεια.
Αυτά τα στατιστικά στοιχεία ταχύτητας συνήθως αποστέλλονται στη Γη, μαζί με τα επιστημονικά δεδομένα, με τη μορφή βοηθητικών δεδομένων (housekeeping data). Αυτά περιλαμβάνουν το συνολικό αριθμό των άστρων, που χρησιμοποιούνται στο βρόχο ελέγχου στάσης, που ανιχνεύεται κάθε δευτερόλεπτο σε κάθε ένα από τα οπτικά πεδία του Gaia.

Είναι αυτά τα δεδομένα - τα οποία αποτελούν βασικά μία ένδειξη της πυκνότητας των αστεριών στον ουρανό - που χρησιμοποιήθηκαν για την παραγωγή αυτής της ασυνήθιστης απεικόνισης της ουράνιας σφαίρας. Οι φωτεινότερες περιοχές δείχνουν υψηλότερες συγκεντρώσεις άστρων, ενώ οι σκοτεινότερες περιοχές αντιστοιχούν σε μπαλώματα του ουρανού όπου παρατηρούνται λιγότερα αστέρια.
Το επίπεδο του Γαλαξία μας, όπου κείνται τα περισσότερα από τα αστέρια του Γαλαξία, είναι προφανώς το πιο λαμπρό μέρος της εικόνας αυτής, εκτείνεται οριζόντια και είναι ιδιαίτερα φωτεινό στο κέντρο. Οι πιο σκούρες περιοχές σε όλη αυτή την ευρεία λωρίδα αστεριών, που είναι γνωστή ως το γαλαξιακό επίπεδο, αντιστοιχούν σε πυκνά, διαστρικά νέφη αερίου και σκόνης που απορροφούν το φως των άστρων κατά μήκος της γραμμής της όρασης.

Το γαλαξιακό επίπεδο είναι η προβολή στον ουρανό του γαλακτικού δίσκου, μια επίπεδη δομή με διάμετρο περίπου 100.000 έτη φωτός και ένα κάθετο ύψος μόλις 1.000 έτη φωτός.

Πέρα από το επίπεδο, μόνο λίγα αντικείμενα είναι ορατά, κυρίως τα μεγάλα και μικρά Νέφη του Μαγγελάνου, δύο νάνοι γαλαξίες σε τροχιά γύρω από τον Γαλαξία μας, που ξεχωρίζουν στο κάτω δεξί μέρος της εικόνας.

Σημειωμένος χάρτης
Σημειωμένος χάρτης

Λίγα σφαιρικά σμήνη – μεγάλες δομές που αποτελούνται μέχρι και από εκατομμύρια αστέρια που συγκρατούνται μεταξύ τους με την αμοιβαία βαρύτητά τους - είναι επίσης σκορπισμένα γύρω από το γαλαξιακό επίπεδο. Τα σφαιρικά σμήνη, ο παλαιότερος πληθυσμός αστεριών στον Γαλαξία, βρίσκονται κυρίως σε μια σφαιρική άλω που εκτείνεται μέχρι 100.000 έτη φωτός από το κέντρο του Γαλαξία μας.
Το σφαιρικό σμήνος NGC 104 είναι εύκολα ορατό στην εικόνα, αμέσως αριστερά του Μικρού Νέφους του Μαγγελάνου. Άλλα σφαιρικά σμήνη έχουν επισημανθεί σε μια προσημειωμένη έκδοση αυτής της εικόνας.

Είναι ενδιαφέρον ότι, η πλειοψηφία των φωτεινών αστεριών που είναι ορατά με γυμνό μάτι και που σχηματίζουν τους γνωστούς αστερισμούς του ουρανού, δεν λογίζονται σε αυτή την εικόνα, επειδή είναι πολύ φωτεινά για να χρησιμοποιηθούν από το σύστημα ελέγχου του Gaia. Ομοίως, ο γαλαξίας της Ανδρομέδας – ο μεγαλύτερος γαλαξιακός γείτονας του Γαλαξία μας - δεν ξεχωρίζει εδώ.
Μετρώντας διαισθητικά, ενώ ο Gaia φέρει μια φωτογραφική μηχανή δισεκατομμυρίων pixel, δεν είναι μια αποστολή με στόχο την απεικόνιση του ουρανού: κάνει τον μεγαλύτερο, πιο ακριβή 3D χάρτη του Γαλαξία μας, παρέχοντας ένα σημαντικό εργαλείο για τη μελέτη του σχηματισμού και της εξέλιξης του Γαλαξία μας.

Σχετικά με τη Gaia

Η Gaia είναι μια αποστολή της ESA που έχει ως στόχο να παρατηρήσει ένα εκατομμύριο αστέρια στον Γαλαξία μας και στην τοπική γαλαξιακή γειτονιά του με σκοπό να κατασκευάσει τον πιο ακριβή 3D χάρτη του Γαλαξία μας και να απαντήσει στα ερωτήματα σχετικά με την προέλευσή του και την εξέλιξή του.

Οι επιστημονικές επιχειρήσεις της Gaia ξεκίνησαν στις 25 Ιουλίου 2014 με μια ειδική σάρωση σε μια στενή περιοχή του ουρανού, ενώ η κανονική διαδικασία σάρωσης ενεργοποιήθηκε ένα μήνα αργότερα, στις 25 Αυγούστου.

Το πρωταρχικό επιστημονικό προιόν της αποστολής θα είναι ένας κατάλογος με τη θέση, την κίνηση, τη φωτεινότητα και το χρώμα των αστεριών που παρατηρούνται. Μια ενδιάμεση έκδοση του καταλόγου θα δημοσιοποιηθεί το 2016. Στο μεταξύ, η στρατηγική παρατήρησης της Gaia, με επαναλαμβανόμενες σαρώσεις του ολόκληρου του ουρανού, θα επιτρέψει την ανακάλυψη και τη μέτρηση των βραχύβιων γεγονότων σε όλο τον ουρανό.

Acknowledgement: this image was prepared by Edmund Serpell, a Gaia Operations Engineer working in the Mission Operations Centre at ESA’s European Space Operations Centre in Darmstadt, Germany.

This image is licenced under the Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 IGO (CC BY-SA 3.0 IGO) licence.

Related Links