Млечный путь карта: Млечный путь — Космос Онлайн. Просмотр в реальном времени

Ученые составили карту потенциальной обитаемости Млечного Пути

Более одного процента всех звезд в нашей галактике имеют планеты, которые могли бы поддерживать сложные формы жизни в определенные моменты времени. Таковы результаты моделирования, проведенного канадскими учеными.

«Kepler превратил фантастику в науку»

В работе космического телескопа Kepler произошел сбой. Это произошло в тот же день, когда ученые обнародовали…

03 февраля 13:24

Запуск таких космических телескопов, как Kepler, позволяет относительно быстро находить новые экзопланеты в большом количестве. Большой интерес для ученых, да и для всего человечества представляет ответ на вопрос — находятся ли эти планеты в так называемой «зоне обитаемости» (области в космосе, где условия благоприятствуют зарождению и развитию жизни, аналогично условиям на Земле). Общепринятая учеными точка зрения заключается в том, что жизнь может существовать только на тех планетах, где есть вода в жидком состоянии. Это возможно только на планетах, где температура поверхности похожа на земную. Данный факт, в свою очередь, означает, что планета может находиться на определенном расстоянии от своей звезды.

Порядка десяти лет назад учеными была предложена идея, согласно которой в галактике существуют отдельные зоны, частично благоприятные для жизни; то есть планеты с большей вероятностью способны поддерживать жизнь, если они вращаются вокруг звезд, расположенных в конкретных частях галактики. Классической является идея о том, что «галактическая зона обитаемости» представляет собой тор вокруг центра галактики толщиной в несколько световых лет, внешний диаметр которого составляет около 30 тысяч световых лет.

Согласно этому представлению, обитаемые планеты не могут сформироваться как очень близко к центру галактики, так и очень далеко от него.

Карта обитаемости Млечного Пути

Более одного процента всех звезд в нашей галактике имеют планеты, которые могли бы поддерживать сложные.. .

22 декабря 15:35

Теперь данная идея подвергнута сомнению. Канадский астробиолог Майкл Гованлок, который большую часть своего рабочего времени проводит в Гавайском университете в Гонолулу, вместе с двумя соотечественниками представили новый вариант карты «галактической зоны обитаемости», которая является гораздо более сложной, чем классический тор. Результаты их работы опубликованы в журнале Astrobiology, с препринтом статьи можно ознакомиться на сайте arXiv.org.

Новая карта была создана в результате масштабного моделирования, в котором учитывались как известные параметры для галактики Млечный Путь (такие, например, как пространственная плотность звезд, история звездообразования и темп взрыва сверхновых в зависимости от расстояния до центра галактики и времени), так и последние данные об экзопланетах. Так, недавно астрономы пришли к выводу, что экзопланеты с большей вероятностью формируются вокруг звезд с высокой металличностью, то есть тех, которые содержат элементы тяжелее водорода и гелия.

Исключительно из водорода и гелия были сформированы первые звезды в ранней Вселенной. В недрах этих звезд проходили термоядерные реакции, которые привели к синтезу более тяжелых элементов. Эти «тяжелые» элементы были распространены во Вселенной взрывами сверхновых, и поскольку следующее поколение звезд образовалось во многом из материала, выброшенного сверхновыми, то эти звезды имеют более высокие уровни тяжелых элементов.

Соответственно, именно эти, более поздние звезды с наибольшей вероятностью имеют планеты, и среди них, вероятно, есть планеты, пригодные для жизни. Эти звезды с наибольшей вероятностью формируются в тех областях, где взрывается много сверхновых.

Но это рождает потенциальную проблему.

Взрыв сверхновой представляет собой настолько мощное явление, что почти наверняка опустошит планету, вращающуюся вокруг ближайшей звезды, взорвав ее атмосферу и уничтожив благоприятные для жизни условия.

Вопрос, который поставили перед собой Майкл Гованлок и его коллеги, звучал следующим образом: как уравновешены между собой такие процессы, как темп формирования планет, темп взрыва сверхновых и время, которое занимает комплексная эволюция жизни?

Моделирование, проведенное учеными, дает четкий ответ на этот вопрос. По их данным, обитаемые планеты настолько распространены по направлению к центру галактики, что, хотя многие из них и были уничтожены сверхновыми, их осталось достаточно много, чтобы в течение долго времени на них могла развиться жизнь.

close

100%

Как Земля, только больше

Астрономы обнаружили первую потенциально обитаемую планету за пределами Солнечной системы. Авторы открытия…

30 сентября 11:13

Их модель предполагает, что 2,7% звезд во внутренней части галактики могли бы иметь обитаемые планеты, и также не должно быть обитаемых планет слишком далеко от центра галактики. Гованлок и его соавторы утверждают, что лишь около 0,25% всех звезд во внешних частях галактики могут иметь обитаемые планеты.

Данный вывод существенно отличается от модели стандартного тора в качестве «галактической зоны обитаемости» и означает, что потенциально интересными с точки зрения возможности существования жизни являются довольно много звезд.

«Мы прогнозируем, что около 1,2% всех звезд имеют планеты, которые могли бы поддерживать сложные формы жизни в определенные моменты истории галактики», — говорится в статье.

В работе Гованлока и его коллег был выявлен один важный нюанс. Около 75% таких потенциально обитаемых планет будут заблокированы приливными силами, то есть они все время будут повернуты одной стороной к своей звезде, подобно тому, как Луна все время смотрит на Землю одной стороной. Это могло бы представлять собой большую проблему для возникновения и существования жизни на такой планете, ведь одно полушарие такой «заблокированной» планеты будет находиться под палящими лучами своего солнца, а другое полушарие будет буквально сковано льдами.

close

100%

Жить можно

Для первой потенциально пригодной для жизни экзопланеты проведено моделирование атмосферы. Оно позволило…

02 ноября 21:46

Впрочем, астробиологи уже яростно обсуждают такие экзопланеты. Дебаты стали особенно активными после открытия первой потенциально обитаемой планеты вокруг звезды Gliese 581: эта планета находится достаточно близко к своей звезде, чтобы не только быть в «зоне обитаемости», но и быть заблокированной приливными силами.

Если прогнозы Гованлока и его коллег справедливы, что вскоре будет найдено большое количество экзопланет в зоне обитаемости, причем большинство из них будет заблокировано приливными силами. Стало быть, ответ на вопрос, насколько возможно возникновение и существование жизни на одной из таких планет, может быть получен в ближайшее время.

Hовая трехмерная карта Млечного Пути демонстрирует нам «перекрученную и искривленную» форму нашей галактики » DailyTechInfo

В течение достаточно долгого времени ученые-астрономы считали, что форма нашей галактики, галактики Млечного Пути, полностью соответствует форме традиционной спиральной галактики. У нашей галактики имеется ядро, окруженное плоским диском, состоящим из звезд, планет и облаков межзвездного газа и космической пыли. Диск нашей галактики имеет четыре спиральных рукава и его диаметр составляет приблизительно 127 тысяч световых лет.

Наша Солнечная система расположена в пределах галактического диска в рукаве Ориона на удалении 27 тысяч световых лет от центра галактики. Из-за этого все звезды, входящие в состав нашей галактики, видны с поверхности Земли как слабо светящееся скопление, тусклой лентой пересекающее все ночное небо. Все современные знания и структуре Млечного Пути и о процессах, происходящих в галактике, получены путем наблюдений за близлежащими звездами и радио-наблюдений за газовыми скоплениям. Экстраполяция этих данных с данными, получаемыми от наблюдений за близлежащими подобными галактиками, позволяет проводить параллели между происходящими там и в нашей галактике процессами.

Данные, которые позволили составить новую трехмерную карту Млечного Пути, являются результатами наблюдений за звездами строго определенного типа. Эти звезды называют цефеидами, которые представляют собой молодые пульсирующие супергигантские звезды.

Яркость цефеид меняется с достаточно точным периодом, который может составлять от нескольких часов до нескольких десятков или даже сотен суток. При этом, у звезд-цефеид прослеживается строгая закономерность между периодом пульсаций и амплитудой изменения яркости. Это, в свою очередь, позволяет вычислить изменение яркости звезды-цефеиды на основе данных о ее периоде пульсаций. Эти данные, в свою очередь, могут быть использованы для весьма точного определения расстояния до звезды.

Однако, присутствие облаков межзвездного газа и космической пыли вносят в этот процесс свои искажения и поэтому расстояния до звезд-цефеид могут быть измерены с погрешностью, чуть меньше 5 процентов. Но и такая погрешность вполне приемлема, ведь она гораздо меньше погрешности, обеспечиваемой другими методами.

Описанный выше метод был использован учеными для составления трехмерной карты Млечного Пути. При этом, ученые использовали данные определения расстояния до 2 400 звезд-цефеид, расположенных в различных частях нашей галактики. Эта новая карта показывает, что галактический диск Млечного Пути не является абсолютно плоским, как считалось ранее. Он значительно деформирован на расстояниях больше 25 тысяч световых лет от центра галактики.

Пока еще ученым неизвестны причины деформации диска Млечного Пути. Для выяснения этого потребуется большое количество целенаправленных наблюдений и исследований, что невозможно провести за какой-нибудь достаточно короткий период времени. Нет сомнений, что эта загадка будет решена, только это произойдет не сейчас и даже не в ближайшем будущем.

Ключевые слова:
Трехмерная, Карта, Галактика, Млечный, Путь, Звезда, Цефеида, Измерение, Расстояние, Форма, Диск

Первоисточник

Другие новости по теме:

Добавить свое объявление
Загрузка. ..

Представлена ​​крупнейшая химическая карта Млечного Пути | Новости ЛЧ

Миссия Gaia Европейского космического агентства с участием исследователей UCL предоставила новую сокровищницу данных о нашей родной галактике, в том числе самую большую из когда-либо созданных химических карт и полное трехмерное движение 35 миллионов звезд.

Gaia — это миссия ЕКА по созданию наиболее точной и полной многомерной карты Млечного Пути. Это позволяет астрономам реконструировать структуру нашей родной галактики и прошлую эволюцию на протяжении миллиардов лет, а также лучше понять жизненный цикл звезд и наше место во Вселенной.

Впервые последний выпуск данных Gaia, выпуск данных 3, содержит химический состав звезд, измеренный с помощью спектроскопии высокого разрешения, метода, в котором звездный свет разделяется на составляющие его цвета (как радуга).

Данные показывают, из чего состоят шесть миллионов звезд, а также скорость, с которой 35 миллионов звезд движутся к нам или от нас (лучевая скорость). Это увеличивает количество занесенных в каталог лучевых скоростей в пять раз.

Профессор Марк Кроппер (Лаборатория космических наук Малларда Калифорнийского университета), сыгравший решающую роль в разработке спектрометра радиальных скоростей (RVS) Gaia, сказал: «Это, безусловно, самый большой каталог лучевых скоростей, доходящий до центра Млечного Пути и в его ореол.

«Впервые это охватывает Млечный Путь достаточно, чтобы раскрыть историю его формирования и понять поведение его спиральных рукавов и центральной перемычки. Следующим шагом будет сравнение этих трехмерных движений и положений с передовыми компьютерными симуляциями».

ДНК звезд
Доктор Джордж Сибрук (Лаборатория космических исследований Малларда Калифорнийского университета) сказал: «Химическое картирование Gaia аналогично секвенированию ДНК человеческого генома. Чем больше звезд мы знаем о химии, тем лучше мы сможем понять нашу галактику в целом. Химический каталог Gaia из шести миллионов звезд в десять раз больше, чем предыдущие наземные каталоги, так что это действительно революционно. Выпуски данных Gaia говорят нам, где были расположены звезды и как они движутся. Теперь мы также знаем, из чего состоят многие из этих звезд».

Некоторые звезды содержат больше «тяжелых металлов», чем другие. Во время Большого взрыва образовались только легкие элементы (водород и гелий). Все другие более тяжелые элементы, называемые астрономами металлами, построены внутри звезд. Когда звезды умирают, они выделяют эти металлы в газ и пыль между звездами, называемую межзвездной средой, из которой формируются новые звезды. Активное звездообразование и гибель приведут к более богатой металлами среде. Таким образом, химический состав звезды чем-то похож на ее ДНК, что дает нам важную информацию о ее происхождении.

С Гайей мы видим, что некоторые звезды в нашей галактике состоят из первичного материала, а другие, такие как наше Солнце, состоят из материи, обогащенной предыдущими поколениями звезд. Звезды, находящиеся ближе к центру и плоскости нашей Галактики, богаче металлами, чем звезды на больших расстояниях. Gaia также идентифицировала звезды, которые изначально происходили из других галактик, основываясь на их химическом составе.

Звездотрясения, двойные звезды, астероиды, квазары и многое другое
Данные также включают специальные подмножества звезд, например те, яркость которых меняется со временем. Помимо химических составов и лучевых скоростей, каталог включает новую информацию о звездных температурах, цветах, массах и возрастах.

Одним из самых удивительных открытий, сделанных на основе новых данных, является то, что Gaia способна обнаруживать звездотрясения — крошечные движения на поверхности звезды, которые изменяют форму звезд, для чего обсерватория изначально не была создана.

Ранее Gaia уже обнаружила радиальные колебания, которые заставляют звезды периодически увеличиваться и уменьшаться, сохраняя при этом свою сферическую форму. Но теперь Гайя также заметила другие вибрации, которые больше похожи на крупномасштабные цунами. Эти нерадиальные колебания изменяют общую форму звезды, и поэтому их труднее обнаружить.

Другие документы, опубликованные сегодня, отражают широту и глубину потенциала открытий Gaia. Новый каталог двойных звезд представляет массу и эволюцию более 800 тысяч двойных систем, в то время как новый обзор астероидов, включающий 156 000 скалистых тел, позволяет глубже изучить происхождение нашей Солнечной системы. Gaia также раскрывает информацию о 10 миллионах переменных звезд, загадочных макромолекулах между звездами, а также о квазарах и галактиках за пределами нашего космического пространства.

UCL Mullard Space Science Laboratory в течение 21 года вносила значительный вклад в Gaia, разрабатывая концепции спектрометра Gaia, тестируя и калибруя каждый из 106 электронных детекторов, используемых для сбора всех данных Gaia, а также играя главную роль в обработке спектроскопических данных. MSSL отвечает за разработку программного обеспечения для калибровки прибора RVS, которое позволяет извлекать, калибровать и объединять спектры RVS в средний спектр для каждой звезды. Один миллион этих комбинированных спектров публикуется впервые в выпуске данных 3, и они были использованы для определения химического состава почти шести миллионов звезд.

Британская команда, участвующая в миссии Gaia, поддерживается Космическим агентством Великобритании и Советом по научным и технологическим средствам.

Links

• ESA’s story
• Dr George Seabroke’s academic profile
• Professor Mark Cropper’s academic profile
• UCL Mullard Space Science Laboratory
• UCL Mathematical & Physical Sciences
• ESA Gaia space mission

Images

• Top : впечатление художника. Кредит: ЕСА
• В середине: третий выпуск данных ESA Gaia показывает нам скорость, с которой более 30 миллионов объектов в Млечном Пути (в основном звезды) движутся к нам или удаляются от нас. Это называется радиальной скоростью. Теперь мы можем видеть, как объекты перемещаются по большей части диска Млечного Пути. Вращение диска, проецируемого на луч зрения, видно по чередованию светлых участков (удаляющихся от нас) и темных участков (двигающихся к нам). Несколько объектов, лучевая скорость которых отличается от скорости их ближайшего окружения, видны по контрасту. Большие и Малые Магеллановы Облака (БМО и ММО) выглядят как яркие пятна в правом нижнем углу изображения. Карликовая галактика Стрельца видна как слабая квазивертикальная полоса ниже центра Галактики. Несколько шаровых скоплений выглядят на изображении как крошечные точки, например, 47 Tucanae, темная точка слева от SMC. Предоставлено: ESA/Gaia/DPAC, CC BY-SA 3.0 IGO.
• Внизу: То, из чего состоят звезды, может рассказать нам об их месте рождения и последующем путешествии и, следовательно, об истории Млечного Пути. С сегодняшним выпуском данных Gaia представляет нам химическую карту галактики. На этой первой карте металличности звезд Млечного Пути (металличность относится ко всем химическим элементам, кроме водорода и гелия) мы видим, что некоторые звезды в нашей галактике состоят из первичного материала, а другие, такие как наше Солнце, состоят из материи, обогащенной предыдущими поколениями звезд. Звезды, находящиеся ближе к центру и плоскости нашей Галактики, богаче металлами, чем звезды на больших расстояниях. На этом изображении всего неба показан образец звезд Млечного Пути в выпуске данных Gaia 3. Цвет указывает на металличность звезды. Красные звезды богаты металлами.

Видео

• Химия нашего Milky Way
• Асимметричный молочный путь в движении

СМИ Контакт

Марки

T: +44 (0) 7990 675947

E: +44 (0) 7990 675947

9000 2 9000 2 9000 2 9000 2 9000 2 9000 2 9000 2 9000. ] ucl.ac.uk

Лучшая карта Млечного Пути показывает движение миллиарда звезд

Лучшая доступная карта Млечного Пути стала еще лучше. Последнее обновление космической обсерватории Gaia, которая отслеживает более 1 миллиарда звезд в Галактике, дает не просто статическое изображение, а движущуюся картину того, как звезды будут смещаться с течением времени. Эти данные будут лежать в основе исследований, которые варьируются от происхождения и эволюции Галактики до обнаружения ее темной материи.

«Я еще не видел другого проекта в астрономии — или любой другой науке — который оказал бы такое влияние за такой короткий промежуток времени», — говорит Амина Хельми, астроном из Гронингенского университета в Нидерландах. «Моя группа готова к работе и очень рада узнать, что еще можно открыть и узнать о Млечном Пути». Используя данные, опубликованные Gaia в 2018 году, Хельми и ее сотрудники изучили движение большого количества звезд, чтобы выявить доказательства слияния галактик, которые произошли миллиарды лет назад.

Карта Млечного Пути с миллиардами звезд изменит астрономию

Gaia стартовала в конце 2013 года и начала наблюдать за звездами в июле 2014 года с высоты в 1,5 миллиона километров от Земли. Зонд Европейского космического агентства (ЕКА) непрерывно сканирует небо, медленно вращаясь сам по себе, и теперь он несколько раз измерял положение одних и тех же звезд. Это позволяет ученым год за годом отслеживать почти незаметное движение звезд по Галактике. По мере того, как Гайя вращается вокруг Солнца, ее меняющаяся перспектива также приводит к тому, что видимое положение звезд меняется на крошечные величины — обычно на угол в миллионные доли градуса. Эти смещения можно использовать для расчета их расстояния от нашей Солнечной системы с помощью метода, называемого параллаксом.

Тип информации, которую предоставляет Гайя, является хлебом с маслом в поле. В частности, без надежного измерения расстояния может быть трудно определить размер, возраст и яркость звезды и, следовательно, смоделировать ее структуру и эволюцию.

Исследователи внимательно изучили два предыдущих набора данных миссии, выпущенных в 2016 и 2018 годах. По словам Флор ван Леувен, астронома из Кембриджского университета, в настоящее время они цитируются в литературе 3000 раз в год. ВЕЛИКОБРИТАНИЯ. Один веб-сайт каталогизировал 4324 рецензируемых статьи на основе данных Gaia. «Вы можете видеть влияние данных Gaia, распространяющихся на всю астрономию», — говорит он.

После того, как 3 декабря было выпущено последнее обновление, астрономы начали писать в Твиттере о проверках своих любимых звезд. «Это похоже на раннее Рождество для галактических астрономов», — написала в Твиттере Мишель Коллинз из Университета Суррея, Великобритания. Жоао Алвес из Венского университета опубликовал графики той же группы звезд, чтобы сравнить последний набор данных Gaia с предыдущим, поблагодарив ЕКА «и 400 ученых в Европе, которые сделали эту миссию реальностью».

Последнее обновление Gaia занимает 1,3 терабайта — по сравнению с 551 гигабайтом предыдущего — и основано на данных примерно за три года. Миссия расширила свой каталог звезд на 15%, до 1,8 миллиарда, а ее измерения стали более точными. Ван Леувен говорит, что по сравнению с 2018 годом измерения расстояний Gaia стали на 50% лучше, а измерения звездных скоростей — на 100% лучше.

Чтобы добиться этого улучшения, команде миссии пришлось решить непредвиденную проблему с зондом. При вращении корабля солнечный свет падает на него под разными углами, что немного деформирует его форму. Это повлияло на его измерения звездных положений больше, чем ожидалось. Но теперь команда научилась корректировать этот эффект, по крайней мере частично, говорит ван Леувен. Это означает, что для звезд примерно до 5000 парсеков (16 000 световых лет) Солнечной системы он может измерять расстояния с точностью до 10%. К моменту завершения миссии команда рассчитывает достичь этого уровня точности на расстояниях до 10 000 парсеков, что и было их первоначальным планом (см. «Золото Гайи»).

Фото: С. Брюнье/ESO; Источник графики: ESA

.

Выпуск данных включает полную перепись окрестностей Солнца: все звезды, кроме самых тусклых, в пределах 100 парсеков (326 световых лет), всего более 300 000 объектов. Подробные измерения движения звезд с помощью Gaia также позволили исследователям предсказать, как будет выглядеть ночное небо Земли в ближайшие 1,6 миллиона лет: по мере движения звезд все созвездия, которые мы видим в настоящее время, в конечном итоге исчезнут.

В дополнение к звездам, Gaia также наносит на карту квазары, огненные сердца других галактик, находящихся намного дальше. Квазары слишком далеки, чтобы показать какой-либо параллакс, и они кажутся практически неподвижными, что делает их идеальными точками отсчета для отслеживания движения других объектов, включая тектонические плиты на Земле. Но из-за оптического эффекта относительности небо кажется слегка деформированным в направлении движения Солнечной системы по Млечному Пути. Теперь Gaia измерила, как это направление слегка меняется в результате гравитационного притяжения Галактики: за год Солнечная система ускоряется на 7 миллиметров в секунду.

Картограф Млечного Пути: 6 способов, которыми космический корабль Gaia изменит астрономию

Денис Эркал, астроном из Университета Суррея, Великобритания, быстро использовал данные об ускорении Солнечной системы, чтобы исключить наличие массивных облаков темной материи в близлежащем космосе. Сюжет, который он написал в Твиттере, представляет собой лишь приблизительный расчет, но уже намекает на исследования, которые могут стать возможными, когда миссия соберет больше данных.