Die genaueste Karte der Milchstraße wird noch reichhaltiger

Die Europäische Weltraumorganisation (ESA) hat gerade die neueste Version der genauesten Karte der Milchstraße veröffentlicht.

Neben der Position der Sterne, ihrer Bewegung, ihrer Helligkeit und ihrer Farbe enthält sie immer mehr Details zu ihren physikalischen Eigenschaften wie ihrer Oberflächentemperatur, ihrer chemischen Zusammensetzung, insbesondere ihrem Alter, die es ermöglichen, große zu adressieren wissenschaftliche Fragen. .

Diese Informationen ermöglichen es, die Geschichte unserer Galaxie zu verstehen und insbesondere den Einfluss der Akkretions- (oder "Fusions")-Mechanismen von Zwerggalaxien auf die Entstehung und Entwicklung der Milchstraße. Dieser neue Katalog bietet auch den größten Katalog vonDoppelsterne, gibt die Eigenschaften von Millionen veränderlicher Sterne, Informationen über die interstellare Materie, sondern auch die Eigenschaften vonAsteroiden im Sonnensystem und die von Galaxien und Quasaren im sehr fernen Universum.

Es bietet damit allen Disziplinen der Astrophysik eine Ernte nützlicher Daten.

Der astrometrische Satellit Gaia der Europäischen Weltraumorganisation wurde am 19. Dezember 2013 gestartet. Seitdem führt er für eine ursprünglich geplante Dauer von 5 Jahren einen systematischen Scan des Himmels mit dem Ziel durch, ihn zu kartieren. Da die technologischen Voraussetzungen für den Betrieb der Mission noch gegeben sind, wird sie bis 2025 fortgesetzt.

Die Astrometrie ist der älteste Zweig der Astronomie, der darauf abzielt, die Positionen und Bewegungen der Sterne zu messen. Am Himmelsgewölbe messen wir natürlich keine Entfernungen mit einem Meter, alles wird in eine Winkelmessung übersetzt, zwischen zwei Sternen oder zwischen einem Stern und einer am Himmel definierten Referenzposition. Gaias Stärke ist seine Fähigkeit, winzige Winkel zu messen. Ausgestattet mit zwei Teleskopen, deren relative Position sehr stabil ist, sowie einem Detektor mit 1 Million Pixeln und außerhalb der Erdatmosphäre, die die Beobachtung verwischt, kann der Gaia-Satellit so kleine Winkeldetails nur drei Milliardstel Grad auflösen (die Größe einer Ein-Euro-Münze vom Mond aus gesehen). Diese unübertroffene Präzision ermöglicht es Gaia, die Position der Sterne und ihre Verschiebung auf dem Himmelsgewölbe zu messen und ihre Entfernung anhand der zu schätzen Parallaxe-Methode, für fast zwei Milliarden Sterne in der Milchstraße.

Die Bewegung der Erde um die Sonne in einem Jahr induziert eine scheinbare Bewegung der Sterne, die als Parallaxeneffekt bezeichnet wird. Diese scheinbare Verschiebung ist umgekehrt proportional zur Entfernung des Sterns: Je näher er ist, desto größer erscheint seine Verschiebung, so wie sich der Baum in der Nähe der Eisenbahn für den Reisenden mehr zu bewegen scheint als der ferne Berg. Der nächste Stern, Proxima Centauri, hat eine scheinbare Verschiebung, die einen sehr kleinen Winkel abdeckt: Nehmen Sie den Grad, die kleine Teilung eines Winkelmessers, und teilen Sie ihn durch 5140, und wir werden eine Vorstellung von seiner scheinbaren Verschiebung haben Jahr.

Eine außergewöhnliche Datensammlung

Satellitendaten werden am Boden vom Data Processing and Analysis Consortium (DPAC) verarbeitet, an dem viele französische Teams auf allen Ebenen der Datenverarbeitungskette beteiligt sind. Es geht aus aufeinanderfolgende Kataloge, genannt DR für „Datenfreigabe“, die während der Mission veröffentlicht werden: DR1 im September 2016, DR2 im April 2018, dann DR3 im Juni 2022.

Die ersten drei Kataloge haben bereits alle Bereiche der astrophysikalischen Disziplin stark beeinflusst, mit fast 5 veröffentlichten Ergebnissen in wissenschaftlichen Fachzeitschriften (Entdeckungen neuer Sterne zu Tausenden wie Weißen Zwergen, Braunen Zwergen, Asteroiden usw.). Jeder neue Katalog verspricht neue Entdeckungen. Es bringt Präzision, Genauigkeit und Homogenität, die große Fortschritte im Wissen über die Milchstraße und darüber hinaus darstellen.

Ein langer Weg zwischen Beobachtungen und veröffentlichten Daten

Die Produktion jedes Katalogs ist ein eigenes Projekt. Es bringt eine neue Ebene der Komplexität mit sich, die das Design und die Implementierung innovativer Methoden in der Datenverarbeitung erfordert. Gründe dafür sind die Zunahme der zu verarbeitenden Beobachtungen, die Erzeugung neuer astrophysikalischer Parameter mit jeder Version sowie die Verbesserung der Genauigkeit der Messungen, die die Berücksichtigung immer feinerer Effekte erfordert.

Schließlich erfordert jeder Katalog die Validierung immer präziserer Daten, beispielsweise durch Vergleich mit anderen Beobachtungen oder mit aus Modellen berechneten Simulationen. So vergehen mehr als zwei Jahre zwischen dem Moment der Erfassung der letzten Beobachtungen und der Auslieferung des Katalogs an die wissenschaftliche Gemeinschaft (genauer gesagt ist der Katalog für alle frei zugänglich, nicht nur für Wissenschaftler, auch wenn sie es sind vor allem wer es ausnutzen wird).

Das Abenteuer geht weiter

Das DPAC arbeitet nun an der Produktion von DR3, dessen Veröffentlichung im Frühjahr 2022 geplant ist. Darauf folgen zwei weitere, DR4 Ende 2025 und DR5 Ende 2030. Ein weiterer Sprung wird mit gemacht diese letzten Kataloge, mit neuen Produkten hinzugefügt. DR3 wird somit durch physikalische Parameter wie Temperatur, Radius, Masse usw. von 300 Millionen Sternen, Lichtkurven von sieben Millionen veränderlichen Sternen, Bahnparameter von Doppelsternen, morphologische Klassifikationen von zwei Millionen Galaxien u Quasare, ein den Magellanschen Wolken gewidmeter Katalog. DR4 wird unterdessen von dem mit Spannung erwarteten Katalog von Zehntausenden von Exoplaneten, hauptsächlich Gasriesenplaneten, begleitet.

Céline Reyle, Astronom am Institut UTINAM, Observatorium der Wissenschaften des Universums THETA Franche-Comté Bourgogne., Universität Burgund Franche-Comté (UBFC)

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