K narozeninám jedné naprosto úžasné sondy  
V pátek 21.8.2015 završila astrometrická sonda Gaia svůj první pracovní rok na orbitu kolem libračního bodu L2 v plném pracovním režimu. U té příležitosti zveřejnila Evropská kosmická agentura toto úterý krátký přehled prozatimních vědeckých výsledků.

 

Kredit: ESA
Kredit: ESA

 

Dlužno dodat, že jde o fenomenální úspěch na poli moderní astrometrie. Sondu na oběžnou dráhu vynesl ruský nosič Soyuz ST 19. prosince 2013 z kosmodromu v Kourou. Poté započala půlroční cesta do blízkosti bodu L2 ležícího přibližně 1,5 milionu kilometrů od Země (ve směru od Slunce, takže naše planeta slouží jako primární stínění před rušivým zářením naší domovské hvězdy).


25. července loňského roku vstoupila sonda do osmadvacetidenní fáze příprav, kalibrování a testů, aby 21. srpna 2014 započala fáze "ostrého" provozu.

 

Od začátku plného pracovního modu má sonda Gaia na vrubu:
272 miliard pozičních a astrometrických měření

54,4 miliard měření jasnosti a fotometrických měření

5,4 miliard spektroskopických měření


Impozantní silueta našeho domova: Galaktického disku a jeho drobných satelitů Magellanových oblaků. S každou obrátkou obrazových detektorů podél osy sondy se mnohanásobně načítají jejich snímané oblasti. Výsledná data pak umožňují zobrazení detailního rozložení hvězd. Čím světlejší je zobrazená oblast, tím více hvězd obsahuje. Jejich největší koncentrace se nachází ve střední výduti Galaxie. V této oblasti však neznamenají tmavá místa "málo hvězd", nýbrž oblasti hustých prachoplynových oblaků, která pohlcují světlo hvězd za nimi. Naopak například v infračerveném oboru vykazují velkou aktivitu - mnohá z nich tvoří zárodečná mračna pro mladé hvězdy. Galaktický disk má horizontálně rozměry přibližně 100 000 světelných let, vertikálně něco kolem tisíce. Kredit: ESA/Gaia

 

Astrometrický hvězdný katalog má za cíl zaznamenat polohu, vzdálenost, pohyb a další vlastnosti více než miliardy (převážně) hvězd, což tvoří přibližně jedno procento celkové stelární populace naší Galaxie. Díky obrovskému množství dat se při zpracování výsledků spojili vědci se softwarovými specialisty po celé Evropě a vytvořili konsorcium DPAC (Data Processing and Analysis Consortium), ve kterém se starají o co nejefektivnější zpracování naměřených dat. První rok byl v celém procesu velmi důležitý, neboť nové pracovní a vědecké postupy musely být synchronizovány mezi všemi  vědeckými i technickými týmy a pracovišti.
Kromě měření vlastností stelárních objektů si astronomové slibují i výzkum tisíců exoplanet velikosti Jupitera (a větších), více než půl milionu vzdálených kvasarů a desítek tisíc asteroidů a komet naší sluneční soustavy.
V těchto dnech jsou vědecké týmy takřka přesně na půl cesty od vytvoření prvního hvězdného katalogu plánovaného na léto příštího roku. Spíš by ale v tomto případě bylo lepší použít termín "půlkatalog", neboť jeho kompletní 3D verze bude zpracována až za tři roky, tedy po 4 letech provozu sondy.

Metoda měření paralaxy v určování mezihvězdných vzdáleností. Kredit: ESA/Medialab
Metoda měření paralaxy v určování mezihvězdných vzdáleností. Kredit: ESA/Medialab

 


Sonda obíhá spolu se Zemí (v bodě L2) naši mateřskou hvězdu. Díky tomuto pohybu naměřila paralaxu (úhlový rozdíl polohy hvězdy v závislosti na roční době pozorování) více než dvou milionů hvězd. Čím větší naměřená paralaxa, tím blíž se hvězda nachází ke Slunci. Podle naměřené velikosti můžeme odvodit její skutečnou vzdálenost od naší mateřské hvězdy. Pokud známe vzdálenost, můžeme ze zdánlivé jasnosti odvodit jasnost skutečnou.


Kromě paralaxy měří Gaia i skutečný pohyb hvězd naší Galaxie.
U každé jednotlivé hvězdy provedla sonda opakovaně 14 měření, což ale zatím není dostatečný počet k určení paralaxy a přesného změření pohybu hvězdy. Proto jsou naměřená data porovnávána s pozicemi hvězd katalogu Tycho-2, jenž vznikl na základě dřívějších měření sondy Hipparcos mezi roky 1989 - 1993. Ten sice obsahuje pouze dva miliony hvězd z celkového počtu více než miliardy objektů měřených sondou Gaia, ale slouží jako důležitá reference k ověření a potvrzení současných výsledků.
Kromě toho publikovala ESA první "Gaia" verzi Hertzsprung-Russellova diagramu. Ten vyjadřuje závislost povrchové teploty hvězd na jejích svítivosti nebo absolutní magnitudě. Původní diagram vznikl na počátku minulého století, a dodnes slouží jako významná pomůcka při našem pochopení vývoje hvězd různého typu.

Nová verze Hertzsprung-Russellova hvězdného diagramu v podání sondy Gaia.  Kredit: ESA/Gaia/DPAC/IDT/FL/DPCE/AGIS
Nová verze Hertzsprung-Russellova hvězdného diagramu v podání sondy Gaia. Kredit: ESA/Gaia/DPAC/IDT/FL/DPCE/AGIS

 

Výhodou mnohačetně opakovaných měření není jen přesnější zjištění pozice (a rychlosti) jednotlivých hvězd. Umožňují nám pozorovat i změny jejich jasnosti. Touto metodou se astronomové dostali na stopu různých zajímavých objektů o proměnlivé jasnosti. Například první supernovu zaznamenala Gaia 30. srpna 2014, tedy skoro přesně před rokem.


O Každém takovém nově detekovaném objektu jsou okamžitě informovány komunity profesionálních i amatérských astronomů, kteří pomáhají určit další vlastnosti pozorováním pomocí teleskopů a větších observatoří na zemském povrchu.
Další zajímavý typ pozorovaných cílů patří do skupiny tzv. "kataklyzmických" proměnných. Jde o dvojhvězdné systémy, jejichž jedna složka - horký bílý trpaslík - díky gravitačnímu působení doslova požírá materiál svého souseda, v tomto případě hvězdy běžné velikosti. Když se obě složky binárního systému na vzájemné oběžné dráze k sobě přiblíží, dochází až k pětinásobnému nárůstu jasnosti pozorovaného cíle. Ten však může být v některých případech způsoben i prostým zákrytem trpaslíka větším a jasnějším sousedem.

Kompozit snímku NGC 6543 z Hbbleova teleskopu - modře jsou zvýrazněny oblasti, které snímaly detektory sondy Gaia.  Kredit: NASA/ESA/HEIC/The Hubble Heritage Team/STScI/AURA (background image); ESA/Gaia/DPAC/UB/IEEC (blue points)
Kompozit snímku NGC 6543 z Hbbleova teleskopu - modře jsou zvýrazněny oblasti, které snímaly detektory sondy Gaia. Kredit: NASA/ESA/HEIC/The Hubble Heritage Team/STScI/AURA (background image); ESA/Gaia/DPAC/UB/IEEC (blue points)

 


Mezi červencem a srpnem loňského roku zaměřili vědci pozornost na zvláštní skupinu krátkoperiodických proměnných hvězd typu RR Lyrae, které v tomto případě tvoří součást Velkého Magellanova mračna, drobné satelitní galaxie Mléčné dráhy ve směru jižního galaktického pólu. Jejich světelné křivky byly poprvé změřeny s bezprecedentní přesností.


Mnohačetným měřením byla podrobena i slavná mlhovina Kočičí oko ležící z našeho pohledu poblíž severního galaktického pólu v souhvězdí Draka a je charakteristická komplikovanou strukturou výtrysků hvězdného materiálu. V průběhu dvou set pozorování NGC 6543 zaznamenaly citlivé detektory sondy více než 84 000 drobných změn polohy fragmentů plynu vyvrženého do prostoru a reagujícího s mezihvězdným materiálem. Tato pozorování nám umožňují určit nejen rychlost částic expandujícího plynu, ale také zpřesnit zatím dosti vágní údaj o vzdálenosti těchto mlhovin od nás. V případě NGC 6543 se tato veličina odhaduje přibližně na 3000 světelných let (+/-1000 parseků).

Grafická verze záznamu měření 50 000 asteroidů (povětšinou) hlavního pásu. Barevně je zvýrazněna přesnost  jednotlivých měření pro každý z nich, tzn. rozdíl mezi předpokládanou a naměřenou polohou. Modře jsou označeny  výsledky s největší shodou mezi předpoklady a naměřenými hodnotami, zeleně ty méně přesné a červeně objekty vykazující nejmenší shodu mezi záznamy z minulosti a posledním měřením sondy.  Kredit: ESA/Gaia/DPAC/CU4, L. Galluccio, F. Mignard, P. Tanga (Observatoire de la Côte d'Azur)
Grafická verze záznamu měření 50 000 asteroidů (povětšinou) hlavního pásu. Barevně je zvýrazněna přesnost jednotlivých měření pro každý z nich, tzn. rozdíl mezi předpokládanou a naměřenou polohou. Modře jsou označeny výsledky s největší shodou mezi předpoklady a naměřenými hodnotami, zeleně ty méně přesné a červeně objekty vykazující nejmenší shodu mezi záznamy z minulosti a posledním měřením sondy. Kredit: ESA/Gaia/DPAC/CU4, L. Galluccio, F. Mignard, P. Tanga (Observatoire de la Côte d'Azur)

 

 

 

Závěrem připomeňme měření nám nejbližších objektů - asteroidů. Povětšinou jde o materiál na oběžných drahách mezi Marsem a Jupiterem (hlavní pás asteroidů). Jeho pohyb je vůči vzdálenému hvězdnému pozadí velmi rychlý, dá se proto snadno identifikovat tak, že na dvou po sobě jdoucích sekvencích stejné oblasti vesmíru zmizí ze zorného pole. Speciálně vytvořený software porovnává snímky takových těles s trajektoriemi již známých asteroidů, a pomáhá nacházet tělesa nová, jakož i upřesňovat dráhy objektů už objevených.


Bez velkého přehánění můžeme konstatovat, že výše uvedená čísla měření programu Gaia jsou i z dnešního pohledu impozantní, a proto se máme skutečně na co těšit, a to jak příští rok tak i v letech dalších. Říká se, že když člověk vidí "padat hvězdu", měl by si něco přát. Letošní Perseidy mi překazilo nevlídné počasí, tak jsem si to přání schoval na později, až budu mít více štěstí. Ale jedním jsem si jistý: určitě se bude týkat vědeckého i technického týmu této úžasné mise, jehož hvězda naopak prudce stoupá.


Zdroj: ESA

Datum: 29.08.2015
Tisk článku

Moudrost vlků - Radingerová Elli H.
 
 
cena původní: 349 Kč
cena: 279 Kč
Moudrost vlků
Radingerová Elli H.
Související články:

New Horizons se dnes probouzí z poslední hibernace     Autor: Vladimír Pecha (06.12.2014)
Voda na kometách a na Zemi není v příbuzenském vztahu     Autor: Vladimír Pecha (12.12.2014)
Další data sondy Voyager 1 z mezihvězdného prostředí     Autor: Vladimír Pecha (19.12.2014)
Trpaslík a komety: chmurná budoucnost planety     Autor: Vladimír Pecha (02.01.2015)
„Hello Earth! Can you hear me?“ Philae se probudil z hibernace!     Autor: Vladimír Pecha (14.06.2015)
Zleva zprava prázdno. Před námi je Pluto!     Autor: Vladimír Pecha (12.07.2015)
Sonda New Horizons je jen desítky hodin od primárního cíle     Autor: Vladimír Pecha (14.07.2015)



Diskuze:




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni












Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace