Галактическая археология. Четыре загадки Млечного Пути, которые раскроет телескоп Gaia

За время своей работы с 2013 года космический телескоп Gaia Европейского космического агентства смог собрать огромный объем данных о миллиардах космических объектов. Ученые надеются, что обнародованные данные помогут разгадать главные тайны рождения и эволюции как самого Млечного Пути, так и звезд, которые находятся в нашей галактике, сообщает Space.

Космический телескоп Gaia, который находится недалеко от нового телескопа Уэбба, за почти 10 лет работы смог создать самую подробную карту Млечного Пути. Обсерватория хранит информацию о местоположении и скорости движения почти 2 млрд звезд. Но новые данные также покажут, какой эти звезды имеют химический состав.

По словам ученых, 2 млрд звезд, которые смог увидеть телескоп – это всего 1% от всех звезд в нашей галактике. Но имея информацию об этих звездах, ученые могут составить максимально полное представление о Млечном Пути в целом.

Вот некоторые из самых захватывающих тайн Млечного Пути, которые астрономы хотят раскрыть с помощью новых данных космического телескопа Gaia.

Откуда берутся звезды?

Измеряя точные положения, расстояния и скорости огромного количества звезд астрономы могут моделировать прошлые траектории этих звезд и, по сути, заглянуть в прошлое Млечного Пути на миллионы или даже миллиарды лет. Это уже было возможно с ранее обнародованными данными, но с новой информацией ученые смогут узнать еще больше.

Команда телескопа Gaia впервые опубликует так называемые астрофизические параметры для 500 млн звезд. Эти параметры раскрывают информацию о химическом составе, массе, возрасте, температуре и яркости каждой из изученных звезд.

"Теперь по-настоящему можно будет узнать максимум информации об этих звездах. Это похоже на то, как если бы вы пытались узнать практически все о 500 млн человек и теперь получите данные о каждом из них: как их зовут, сколько им лет, где и как они родились", — говорит Джос де Брюйне из Европейского космического агентства.

Благодаря новым данным ученые хотят узнать точное место рождения и то, как это произошло, для 30 млн звезд. Некоторые из них появились в Млечном Пути, а некоторые, вероятно, родились за пределами галактики.

Тайна структуры Млечного Пути

Хотя астрономы уже давно наблюдают за Млечным Путем с помощью телескопа Gaia, все же остается много нераскрытых тайн, которые касаются нашей галактики. Поскольку мы находимся внутри галактики, многие объекты недоступны для изучения. Даже такой мощный телескоп, как Gaia не может заглянуть за густые облака пыли и газа, которые закрывают центр Млечного Пути, чтобы увидеть другую сторону галактического диска.

"Но мы постепенно приближаемся к раскрытию некоторых загадок, благодаря изучению данных телескопа Gaia, а также с помощью применения радиоастрономии. Это касается и распределения темной материи в галактике. Измеряя движение звезд, вы также исследуете распределение материи в Млечном Пути. И это действительно важно для выяснения того, как галактика держится вместе и не распадается на части", — говорит де Брюйне.

Также ученые хотят с помощью новых данных разобраться со спиральной структурой галактики и ее точным устройством. Астрономы согласны с тем, что Млечный Путь имеет 4 главных спиральных рукава, которые состоят из потоков звезд и газа. Но астрономы до сих пор спорят о размере и значимости отдельных рукавов, а также об их точном положении на диске Млечного Пути. Новые данные могут помочь более ясно понять природу спиральных рукавов. Также ученые хотя больше узнать о прошлом этих рукавов и смоделировать их развитие в будущем.

Что происходило в "детстве" Млечного Пути?

Данные космического телескопа Gaia позволяют астрономам заниматься "галактической археологией". Это значит с помощью изучения траектории движения звезд, ученые могут узнать о событиях, которые произошли в очень далеком прошлом нашей галактики, миллиарды лет назад. Это касается и столкновений с другими галактиками.

Во время предыдущего обнародования данных телескопа, ученые сделали важное открытие. Они выяснили, что примерно в период от 8 до 11 млрд лет назад, когда Млечный Путь был меньше по размеру, он столкнулся с еще меньшей галактикой Gaia Enceladus. Астрономы считают, что это было последнее значительное слияние галактик, во время которого Млечный Путь поглотил другую галактику. Астрономы надеются, что новые данные позволят заглянуть еще дальше в историю нашей галактики и увидеть там следы еще более ранних столкновений галактик.

"Теперь, когда мы знаем возраст и химический состав звезд, мы можем выяснить, когда произошло подобное событие еще раньше, 10 -15 млрд лет назад. Также мы сможем узнать, где точно родились те или иные звезды, в нашей галактике, или нет", — говорит Энтони Браун из Лейденского университета.

Млечный Путь и сейчас продолжает поглощать карликовые галактики. Например, две галактики-спутники Млечного Пути под названием Большое Магелланово Облако и Малое Магелланово Облако однажды станут частью нашей галактики.

В то же время астрономы считают, что Млечный Путь закончит свое существование, как отдельная галактика через 4,5 млрд лет, когда произойдет его столкновение с галактикой Андромеды. Как уже писал Фокус ученые показали, как будет выглядеть наша галактика после столкновения с галактикой Андромеды.

Что не так с диском Млечного Пути?

Более ранние данные Gaia показали, что диск Млечного Пути искривленный, а не ровный. Также в диске происходят колебания во время его вращения вокруг центра галактики. Астрономы считают, что это колебание произошло в результате не столь уж давнего галактического столкновения.

Астрономы надеются, что новые данные предоставят больше информации о структуре галактического диска и о природе известных колебаний.

"Мы можем попытаться измерить эти колебания в разных местах галактики или посмотреть, как они влияют на определенные типы звезд. Таки образом мы узнаем, что произошло в галактическом диске", — говорит Браун.

Это еще не все

По словам ученых, новый набор данных, кроме всего прочего, также будет содержать огромное количество информации о двойных звездных системах в Млечном Пути и благодаря этому можно будет сделать еще несколько открытий.

Также телескоп Gaia собрал самую большую базу данных химических составов астероидов в Солнечной системе, что также позволит по-новому взглянуть на эти объекты.

Обсерватория будет работать в космосе до 2025 года, пока у нее не закончится топливо. Ученые хотят получить до этого времени еще как минимум 2 набора таких же всеобъемлющих данных, как и те, которые будут обнародованы 13 июня 2022 года.