logo_oauw
logo_uw

Najnowsza mapa nieba z misji kosmicznej Gaia

2020-12-03 10:00

Europejska Agencja Kosmiczna udostępniła 3 grudnia 2020 roku najnowszą mapę nieba stworzoną na podstawie danych misji Gaia. Niezwykle precyzyjna mapa ma objętość 1 petabajta i zawiera szczegółowe dane o dwóch miliardach gwiazd naszej Galaktyki.

W pracach misji uczestniczą astronomowie z Uniwersytetu Warszawskiego.

Mapa nieba wykonana przez misję Gaia przedstawia głównie gwiazdy naszej Galaktyki – Drogi Mlecznej. Mapa zawiera prawie 2 miliardy gwiazd do odległości około 30 000 lat świetlnych. Ciemne pasy na mapie oznaczają miejsca, gdzie pył międzygwiazdowy przesłania większość gwiazd. (Kredyt: ESA/Gaia/DPAC. Licencja BY-SA 3.0 IGO)

ANIMACJA przedstawiająca mapę 3D najbliższych okolic Słońca (w promieniu 100 pc ~ 300 lat świetlnych). W promieniu 300 lat świetlnych znajduje się 40 000 gwiazd. Animacja przedstawia podróż od Słońca do gwiazd w promieniu 100 pc oraz ich ruch w czasie 400 tysięcy lat. (Kredyt: ESA/Gaia/DPAC. Licencja: CC BY-SA 3.0 IGO)

ANIMACJA przedstawiająca instrumenty satelity Gaia i sposób ich działania w kosmosie. Gaia została wystrzelona w 2013 roku w celu skanowania całego nieba wielokrotnie. Składa się z dwóch zwierciadeł o rozmiarze 1,4 m. Dzięki obrotowi wokół własnej osi i zmianie kąta nachylenia osi obrotu Gaia obserwuje całe niebo tworząc najdokładniejszą mapę okolic Słońca oraz całej Galaktyki.

Gaia wystartowała 7 lat temu, w grudniu 2013 roku. Jest misją Europejskiej Agencji Kosmicznej (European Space Agency — ESA), do której Polska należy od 2012 roku. Głównym celem misji Gaia jest wielokrotne zeskanowanie całego nieba z niespotykaną do tej pory precyzją i wyznaczenie trójwymiarowej mapy nieba skupiającej się na gwiazdach naszej Galaktyki.

Gaia mierzy jasności i położenia miliardów gwiazd i jest w stanie wykryć subtelne zmiany w nich zachodzące. Instrumenty misji są tak precyzyjne, że gdybyśmy obserwowali nimi z Ziemi powierzchnię Księżyca, moglibyśmy wyznaczyć rozmiary znajdujących się tam obiektów wielkości zaledwie złotówki.

ESA opublikowała pierwszy wstępny katalog danych Gaia już w 2016 roku, jednak dopiero drugi, pełniejszy katalog z 2018 roku okazał się przełomowy. Wyznaczone przez misję Gaia pozycje gwiazd stały się podstawowym układem odniesienia w kartografii niebieskiej i służą do kalibrowania fotografii nieba wykonywanych przez inne projekty. Od 2018 roku powstało już prawie 4000 prac naukowych wykorzystujących dane misji Gaia. Ich przełomowość zaznaczyła się w niemal wszystkich dziedzinach astronomii, od badań planet i asteroid, przez gwiazdy, strukturę naszej Drogi Mlecznej, aż po odległe galaktyki.

W pracach zespołu misji Gaia uczestniczą astronomowie z całej Europy. Dr hab. Łukasz Wyrzykowski dołączył do niego w 2008 roku podczas stażu podoktorskiego na Uniwersytecie w Cambridge w Wielkiej Brytanii. Obecnie w Obserwatorium Astronomicznym Uniwersytetu Warszawskiego (OA UW) prowadzi własną grupę młodych naukowców zaangażowanych w projekt Gaia, zdobywając polskie i europejskie granty umożliwiające jej działanie.

Moim głównym zadaniem w misji Gaia było zaprojektowanie systemu do wykrywania zjawisk krótkotrwałych zachodzących na niebie, głównie rozbłysków takich jak wybuchy supernowych, ale też nagłego zanikania blasku gwiazd – opowiada dr Wyrzykowski – System ten codziennie wysyła astronomom na całym świecie dziesiątki alertów o różnych zjawiskach, natomiast my w OA szczegółowo zajmujemy się tymi pojaśnieniami, które mogą być wywołane przez soczewkujące czarne dziury. Soczewkujące, czyli takie, które jako masywne obiekty zaginają czasoprzestrzeń i niczym soczewka wzmacniają światło odległych gwiazd – wyjaśnia astronom.

Najciekawsze zjawiska astrofizyczne wykryte przez system są później śledzone za pomocą sieci robotycznych i tradycyjnych teleskopów koordynowanej przez dr. Wyrzykowskiego. Każdy teleskop na świecie jest przydatny, gdyż nasze zjawiska mogą niespodziewanie pojawić się w dowolnym miejscu na niebie – dodaje dr Paweł Zieliński, adiunkt w Obserwatorium Astronomicznym UW.

Dzięki ogromnej precyzji pomiarów gwiazd katalog Gaia EDR3 umożliwił po raz pierwszy bezpośrednie zarejestrowanie efektu ruchu orbitalnego Słońca wokół Centrum Galaktyki. Okres orbitalny Słońca to około 230 milionów lat, dlatego efekt ten jest bardzo mały i dopiero Gaia była w stanie go zarejestrować. Kredyt: ESA/Gaia/DPAC. Licencja: CC BY-SA 3.0 IGO

Połączenie danych z obserwacji naziemnych oraz rewelacyjnych danych misji Gaia umożliwi nam po raz pierwszy zidentyfikowanie soczewkujących czarnych dziur, które mogą znajdować się tuż za rogiem w naszej Galaktyce – tłumaczy Katarzyna Kruszyńska, doktorantka w Obserwatorium Astronomicznym UW.

Astronomowie czekali z niecierpliwością na opublikowanie katalogu. Katalog zwany w skrócie EDR3 (Early Data Release 3) zawiera dane z trzech lat działania misji. Jest dużo obszerniejszy niż ten z 2018 roku, a pomiary dla dwóch miliardów gwiazd są co najmniej dwukrotnie dokładniejsze. Podobnie jak w przypadku poprzedniego katalogu, astronomowie spodziewają się, że dzięki jeszcze większej precyzji danych ujawnią kolejne tajemnice Galaktyki i Wszechświata.

Nie jest to jednak ostatnie słowo misji Gaia. ESA planowała zakończyć działanie satelity już w połowie 2019 roku, jednak zapasy paliwa pozwolą mu działać jeszcze dłużej, prawdopodobnie do 2024 roku. Dane zebrane do tego czasu jeszcze nie raz zaskoczą naukowców.

Zespół misji Gaia w OA UW tworzą: dr hab. Łukasz Wyrzykowski, dr Paweł Zieliński, dr Ilknur Gezer oraz doktoranci: Nada Ihanec, Katarzyna Kruszyńska, Krzysztof Rybicki.

Seminaria wtorkowe

Tomasz Zajkowski (NASA Ames Research Center, USRA, BMSIS)
Theories of the origin of life and the applications of synthetic biology in space. (REMOTE ONLY!)
25.01.2022

Paulo Miles Paez (ESO, Munich, Germany)
Atmospheric characterization of ultra-cool dwarfs
01.03.2022

Henryka Netzel (Konkoly Observatory, Hungary)
Asteroseismology of stars from the classical instability strip
08.03.2022

Niedawne publikacje

Netzel, H.; Pietrukowicz, P.; Soszyński, I. et al.
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society , 510 , 1748
Published: 2022-02

Bachelet, E.; Zieliński, P.; Gromadzki, M. et al.
Astronomy and Astrophysics , 657 , A17
Published: 2022-01

Mróz, Przemek; Otarola, Angel; Prince, Thomas A. et al.
The Astrophysical Journal , 924 , L30
Published: 2022-01

Jakość kształcenia

logo PKA
Polskia Komisja Akredytacyjna nadała Astronomii na UW certyfikat Doskonały Kierunek

logo-rks
Uniwersytet Warszawski w 2021 roku zajął pierwsze miejsce w rankingu kierunku studiów astronomia przygotowanym przez miesięcznik Perspektywy
Skip to content