"Звездотрясения" и ДНК астероидов: почему обзор Млечного Пути от телескопа "Гея" называют тихой революцией в науке?

  • Николай Воронин
  • Корреспондент по вопросам науки

Подпишитесь на нашу рассылку ”Контекст”: она поможет вам разобраться в событиях.

Автор фото, ESA

Подпись к фото,

Свои наблюдения "Гея" ведет, находясь от Земли на расстоянии более миллиона километров

В понедельник Европейское космическое агентство опубликовало подробнейший "атлас" Млечного Пути, содержащий детальное описание почти 1,8 млрд звезд, расположенных в нашей галактике.

Новейшие данные, собранные и переданные на Землю космическим телескопом "Гея", позволили астрономам с беспрецедентной точностью не только вычислить массу и измерить температуру каждого из светил, но и рассчитать его возраст, примерный химический состав и другие основные параметры.

Попутно ученые обнаружили, что у поверхности звезд нередко происходят "звездотрясения", и описали их природу, а также составили практически исчерпывающий каталог двойных звездных систем, которых в составе Млечного Пути насчитали более 800 тысяч.

"Я бы назвал полученные данные тихой революцией, - говорит сотрудник Парижской обсерватории Фредерик Арену, один из научных руководителей проекта. - Ведь мы получили подробное описание сотен миллионов звезд, о котором раньше не могли даже мечтать".

Всегалактическую "перепись населения" аппарат ведет с января 2014 года. В арсенале обсерватории - всего три прибора: астрометр определяет космические координаты светил, фотометр замеряет интенсивность излучения, а допплеровский спектроскоп позволяет разложить лучи на составляющие и сделать вывод о химическом составе конкретной звезды и ее температуре.

Русская служба Би-би-си предлагает краткий обзор основных открытий последней редакции "млечного атласа" - самой полной, многомерной и наиболее точной из всех когда-либо составленных астрономами галактических карт - и объясняет их важность.

Потрясая звезды

Одно из самых неожиданных и громких открытий состоит в том, что "Гея" оказалась способна регистрировать "звездотрясения" (сейсмические вибрации на поверхности светил), хотя изначально такой задачи перед телескопом не ставилось.

Несколько лет назад астрономы уже описали так называемые радиальные колебания, которые периодически заставляют звезды то чуть набухать с одной стороны, то снова сжиматься - однако их общая шарообразная форма при этом сохраняется.

Пропустить Подкаст и продолжить чтение.
Подкаст
Что это было?

Мы быстро, просто и понятно объясняем, что случилось, почему это важно и что будет дальше.

эпизоды

Конец истории Подкаст

Теперь же в общей сложности (за восемь лет работы) обсерватория зафиксировала уже более тысячи экзотических "звездных потрясений" иной природы и совершенно несопоставимых масштабов. Эти сейсмические толчки настолько мощные, что от эпицентра по короне расходятся исполинские "цунами" вещества, изменяющие саму геометрию светила.

"Звездотрясение" - это неожиданное изменение формы звезды. Этот феномен значительно сложнее, чем уже знакомые нам пульсации, - объясняет Русской службе Би-би-си профессор Кейрол Манделл, возглавляющая в Университете Бата кафедру астрофизики, - Изучая "потрясения" тяжелых объектов - а именно нейтронных звезд и белых карликов, - мы сможем лучше понять, как ведет себя материя в условиях экстремального давления".

"Звездотрясения дают нам редкую возможность увидеть, что происходит "внутри" звезды, - соглашается Марийке Хаверкорн, профессор кафедры астрофизики Университета Неймегена в Нидерландах. - Сам феномен звездотрясений астрономы предсказывали давно, но благодаря "Гее" расчеты удалось подтвердить экспериментально, мы стали их намного чаще замечать",

"Кроме того, трясет, как выяснилось, даже звезды, где вроде бы, по нашим расчетам, это просто невозможно, - уверяет профессор. - А значит, в существующие теории и модели придется вносить какие-то изменения".

ДНК звезд

Вещество, из которого состоит та или иная звезда, может многое рассказать о ее истории.

Дело в том, что в результате Большого взрыва из элементарных частиц родились лишь два легчайших газа: гелий и водород. Из них и сформировались первые звезды. Более тяжелые химические элементы (в том числе и металлы) рождались уже в их недрах, в условиях огромной температуры и чудовищного давления.

Умирая, звезда выбрасывает остатки своего вещества, из которых формируются новые звезды, внутри которых рождаются еще более тяжелые элементы - и так далее.

Автор фото, ESA

Направление и порядок этой цепочки превращений ученым хорошо известен, так что химический состав небесных тел можно сравнить с их ДНК, поскольку несет важную информацию о их происхождении.

Проанализировав, из каких элементов состоит та или иная звезда, можно рассчитать, где и когда она вспыхнула и как оказалась там, где сейчас. А сопоставив данные множества звезд из разных уголков Млечного пути - получить довольно точное представление об истории и эволюции нашей галактики.

"Мы привыкли думать, что звезды - это что-то вечное, неизменное. А наша галактика - этакий звездный городок, и у астрономов давно есть точная и подробная карта этого города. Но это не так, - говорит Би-би-си преподаватель кафедры физики и астрономии Сассекского университета, профессор Даррен Баскилл. - На самом деле "Гея" - первый телескоп, технологии которого позволяют впервые нанести на карту наш уголок Вселенной. В виде дополнительного бонуса можно даже увидеть, как некоторые из звезд слегка различаются по яркости".

Двойные системы и астероиды

Важнейший раздел "млечного атласа" - два новых космических списка. Первый представляет собой самый большой и подробный из когда-либо составленных каталогов двойных звезд.

Их в нашей галактике насчитали уже примерно 813 тысяч, рассчитав для каждой звездной пары массу и смоделировав эволюцию системы.

Второй "космический каталог" перечисляет и классифицирует астероиды и другие космические тела, бороздящие просторы Млечного Пути - таких астрономам известно уже 156 тысяч.

Таким образом, за свой недолгий век "Гея" уже совершила в этой области больше открытий, чем до запуска обсерватории было сделано в общей сложности за два столетия.