Вселенная в картинках / галактики / звёзды / планеты / космос [730x1325 - 108199x81503] [TIF / PSB]

С телескопом VISTA создан самый большой из существующих каталогов звезд центральной области нашей Галактики
24 октября 2012 г.
В обсерватории ESO Паранал международная группа астрономов, используя инфракрасный широкоугольный телескоп VISTA, получила чудовищного размера (9 гигапикселей) изображение центральной части Млечного Пути и построила по этому изображению каталог, содержащий более 84 миллионов звезд. Объем этой гигантской базы данных более, чем в 10 раз превышает тот, что был достигнут в более ранних работах. Это большой шаг вперед в понимании строения нашей Галактики. Снимок дает доступную увеличению картину центральной области Галактики, полученную с невероятным качеством. Он так огромен, что если бы напечатать его с разрешением обычной книги, он имел бы 9 метров в длину и 7 в ширину.
“Наблюдая во всех подробностях мириады звезд, окружающих центр Млечного Пути, мы можем узнать гораздо больше об образовании и эволюции не только нашей Галактики, но и спиральных галактик вообще”, -- объясняет Роберто Сайто (Roberto Saito, Pontificia Universidad Católica de Chile, Universidad de Valparaíso and The Milky Way Millennium Nucleus, Chile), ведущий автор работы.
У большинства спиральных галактик, в том числе и у нашего Млечного Пути, имеется многочисленная звездная составляющая сферической формы, состоящая из старых звезд и концентрирующаяся вокруг галактического центра – так называемый «балдж». Механизм образования и эволюции балджа Млечного Пути является ключевым для понимания структуры Галактики в целом. Однако детальные наблюдения этой области – непростая задача.
“Наблюдения балджа Млечного Пути очень трудны, потому, что он закрыт от нас пылью”, -- говорит Данте Миннити (Dante Minniti, Pontificia Universidad Catolica de Chile, Chile), соавтор исследования. “Чтобы заглянуть в сердце Галактики, мы должны вести наблюдения в инфракрасном свете, который меньше подвержен влиянию пыли”.
Большое главное зеркало. широкое поле зрения и очень чувствительные инфракрасные приемники 4.1-метрового телескопа ESO VISTA (Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy) делают этот инструмент непревзойденным для таких исследований. Исследовательская группа воспользовалась данными программы VVV (“Переменные звезды Млечного Пути -- The VISTA Variables in the Via Lactea»), одного из шести открытых для изучения обзоров неба с телескопом VISTA. С помощью этих данных и построено монументальное цветное изображение размером 108 200 на 81 500 пикселей, содержащее почти девять миллиардов пикселей – одно из самых больших когда-либо полученных астрономических изображений. Исследователи использовали эти данные для составления каталога центральной концентрации звезд Млечного Пути – тоже самого большого из существующих в мире.
Чтобы проанализировать этот огромный каталог, для всех 84 миллионов звезд яркость каждой звезды была нанесена на график против ее цвета, в результате чего получилась так называемая диаграмма «цвет – звездная величина». Объем этой диаграммы более, чем вдесятеро превосходит все предыдущие исследования; впервые она построена для всего балджа в целом. Диаграммы «цвет – звездная величина» часто используются в астрономии как мощный инструмент исследования различных физических параметров звезд – их температуры, массы и возраста.
“На диаграмме каждая звезда в каждый момент своей жизни занимает определенное положение, которое зависит от ее яркости и температуры. Новые данные отражают характеристики всех охваченных обзором звезд на один и тот же момент времени, и нам таким образом удалось сделать как бы перепись всего звездного населения этой части Млечного Пути”, -- объясняет Данте Миннити.
Новая диаграмма «цвет – звездная величина» балджа – кладезь знаний о структуре и содержимом Млечного Пути. Например, одним из интересных результатов, выявленных при помощи новых данных, является большое количество слабых красных карликовых звезд – кандидатов на поиск вокруг них экзопланет земного размера методом прохождений.
“Чем еще хорош обзор VVV --- тем, что это один из обзоров ESO VISTA с открытым доступом. Это означает, что все эти данные доступны любому пользователю через архив ESO. Поэтому мы ждем появления многих других замечательных результатов, основанных на этих данных", -- заключает Роберто Сайто.
Примечания
Обзор VISTA «Переменные Млечного Пути» (VISTA Variables in the Via Lactea -- VVV) -- выполненный в ESO обзор открытого доступа, посвященный сканированию южной части плоскости Галактики и балджа Млечного Пути в пяти инфракрасных фильтрах. Работа над обзором началась в 2010 году; на него выделено в целом 1929 часов наблюдательного времени в течение пяти лет. Via Lactea – латинское название Млечного Пути.
Изображение, использованное в данном исследовании, покрывает примерно 315 квадратных градусов небесной сферы (что немногим меньше одного процента всего неба). Наблюдения проводились с использованием трех различных инфракрасных фильтров. В каталог внесены положения всех звезд и их яркость, измеренная в этих фильтрах. Всего в каталоге содержится около 173 миллионов объектов, из которых примерно 84 миллиона отождествлены как звезды. Изображения остальных объектов либо слишком слабые, либо блендируются соседними объектами, либо подверглись искажениям в процессе регистрации, так что точное определение их параметров невозможно. Также на изображении много протяженных объектов, таких, как удаленные галактики.
Диграмма «цвет – звездная величина» представляет собой график, на котором по одной из осей отложены значения видимой яркости звезд, а на другой – их показатели цвета. Показатель цвета рассчитывается сравнением яркости объекта в различных фильтрах. Диаграмма «цвет – звездная величина» напоминает диаграмму Герцшпрунга -- Рассела (HR-диаграмму), но на последнюю наносятся светимости (или абсолютные звездные величины), а не видимая яркость, и при этом необходимо знание расстояний до исследуемых звезд.
Метод прохождений (транзитов), применяемый для поиска экзопланет, заключается в регистрации незначительных уменьшений яркости звезды, происходящих вследствие того, что планета в процессе своего орбитального движения загораживает от наблюдателя небольшую часть звездного диска. Так как красные карлики, имеющие обычно спектральный класс K или M, отличаются небольшими размерами, относительное падение их яркости в случае прохождения по их дискам планет малой массы заметить сравнительно легче.