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

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 звёзд нередко происходят "звездотрясения", и описали их природу, а также составили практически исчерпывающий каталог двойных звёздных 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 звёзд, о котором раньше не могли даже мечтать".

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

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.

"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" тяжёлых объектов – а именно нейтронных звёзд и белых карликов, – мы сможем лучше понять, как ведёт 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" расчёты удалось подтвердить экспериментально, мы стали их намного чаще замечать".

ДНК звёзд

Вещество, из которого состоит та или иная звезда, может многое рассказать о её 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 звёзды. Более тяжёлые 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 которого формируются новые звёзды, внутри которых рождаются ещё более тяжёлые элементы, и так далее.

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 звёзд из разных уголков Млечного Пути – получить довольно точное представление об истории и эволюции нашей Галактики.

"Мы привыкли думать, что звёзды – это что-то вечное, неизменное, а наша Галактика – этакий звёздный 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 звёзд 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 звёзд.

Их в нашей Галактике насчитали уже примерно 813 тысяч, рассчитав для каждой звёздной 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.