Kijk live: eerste indrukken van Gaia-gegevensrelease 3

[univers]

Vergezel de vertegenwoordigers van de European Space Agency en de Gaia-missie op maandag 13 juni voor een preview van de derde grote datarelease. Deze schatkamer van wereldklasse zal nieuwe inzichten onthullen in ons zonnestelsel, ons Melkwegstelsel en onze bredere kosmische omgeving.

Volg live op ESA Web TV van 08:00–09:00 UTC (10:00–11:00 CEST). https://www.esa.int/ESA_Multimedia/ESA_Web_TV


ESA's Gaia-ruimtetelescoop zorgt voor een revolutie in ons begrip van de Melkweg. Het scant de lucht om de positie, beweging, afstand en kenmerken van miljarden sterren te meten. Het creëert de meest nauwkeurige kaart van ons eigen melkwegstelsel tot nu toe en geeft aanwijzingen over de oorsprong en evolutie ervan. Gaia bestudeert niet alleen de sterren, maar ook wat er tussenin is, evenals asteroïden en planetaire manen in ons zonnestelsel, dubbelsterren en exoplaneten, en quasars en sterrenstelsels buiten de Melkweg. Gaia biedt ons een schat aan gegevens, waardoor we een nieuw gevoel krijgen van onze plaats in het heelal. Gaia's data release 3 zal op 13 juni 2022 openbaar worden gemaakt: https://www.cosmos.esa.int/web/gaia/d...

Gaia in een notendop
Gaia is de missie van ESA om de meest nauwkeurige en complete multidimensionale kaart van de Melkweg te maken. Hierdoor kunnen astronomen de vroegere en toekomstige evolutie van ons eigen sterrenstelsel over miljarden jaren reconstrueren, de levenscyclus van sterren en onze plaats in het heelal beter begrijpen.

Wat is er nieuw in deze release?
Gaia's derde volledige dataset bevat nieuwe en verbeterde details voor bijna twee miljard objecten in onze Melkweg. De catalogus bevat nieuwe informatie, waaronder chemische samenstellingen, stellaire temperaturen, kleuren, massa's, leeftijden en de snelheid waarmee sterren naar ons toe of van ons af bewegen. Veel van deze informatie wordt onthuld door spectroscopie, een techniek waarbij het sterlicht wordt gesplitst in zijn samenstellende kleuren (zoals een regenboog). Het bevat ook speciale subsets van sterren, zoals de sterren die in de loop van de tijd van helderheid veranderen. Ook nieuw in deze dataset is de grootste catalogus tot nu toe van dubbelsterren in de Melkweg, duizenden objecten in het zonnestelsel zoals asteroïden en manen van planeten, en miljoenen sterrenstelsels en quasars buiten de Melkweg.


Gegevens release 3 van ESA's Gaia - missie omvat in totaal 1,8 miljard (duizend miljoen) Melkwegsterren - waardoor astronomen een ongekend beeld krijgen van stellaire kenmerken en hun levenscyclus, en de structuur en evolutie van de melkweg.
Deze infographic toont de verschillende subsets van gegevens die voor de sterren worden verstrekt:
813 duizend dubbelstersystemen
1,5 miljard objectclassificaties
10 miljoen variabele sterren
33 miljoen radiale snelheden
Lage resolutie spectroscopie
470 miljoen astrofysische parameters
220 miljoen spectra
Hoge resolutie spectroscopie
5,6 miljoen astrofysische parameters
2,5 miljoen chemische samenstellingen
1 miljoen spectra
Astrometrie en fotometrie voor 1,5 miljard sterren (reeds vrijgegeven in vroege gegevensrelease 3 )
Helderheid, kleur, positie, afstand, eigenbewegingen

https://www.esa.int/Science_Exploration ... _release_3

[univers]

Gaia ziet vreemde sterren in meest gedetailleerde Melkwegonderzoek tot nu toe

Vandaag heeft ESA 's Gaia-missie haar nieuwe schat aan gegevens over ons eigen sterrenstelsel vrijgegeven . Astronomen beschrijven vreemde ' starquakes ', stellair DNA , asymmetrische bewegingen en andere fascinerende inzichten in dit meest gedetailleerde Melkwegonderzoek tot nu toe.

Gaia is de missie van ESA om de meest nauwkeurige en complete multidimensionale kaart van de Melkweg te maken. Dit stelt astronomen in staat om de structuur van ons eigen melkwegstelsel en de voorbije evolutie over miljarden jaren te reconstrueren, en om de levenscyclus van sterren en onze plaats in het heelal beter te begrijpen.

Gaia data release 3: onze multidimensionale Melkweg verkennen


Wat is er nieuw in gegevensversie 3?

Gaia's data release 3 bevat nieuwe en verbeterde details voor bijna twee miljard sterren in onze melkweg. De catalogus bevat nieuwe informatie, waaronder chemische samenstellingen , stellaire temperaturen, kleuren, massa's, leeftijden en de snelheid waarmee sterren naar ons toe of van ons af bewegen ( radiale snelheid ). Veel van deze informatie werd onthuld door de onlangs vrijgegeven spectroscopiegegevens , een techniek waarbij het sterlicht wordt gesplitst in zijn samenstellende kleuren (zoals een regenboog). De gegevens bevatten ook speciale subsets van sterren, zoals sterren die in de loop van de tijd van helderheid veranderen.

Ook nieuw in deze dataset is de grootste catalogus tot nu toe van dubbelsterren, duizenden objecten in het zonnestelsel, zoals asteroïden en manen van planeten, en miljoenen sterrenstelsels en quasars buiten de Melkweg.

Gaia's Melkweg in beweging

ESA's Gaia-gegevensrelease 3 toont ons de snelheid waarmee meer dan 30 miljoen objecten in de Melkweg (meestal sterren) naar ons toe of van ons af bewegen. Dit wordt 'radiale snelheid' genoemd. We kunnen nu zien hoe de objecten over een groot deel van de schijf van de Melkweg bewegen.
De rotatie van de schijf, geprojecteerd langs de gezichtslijn, is zichtbaar door de afwisseling van heldere gebieden (die van ons af bewegen) en donkere gebieden (die naar ons toe bewegen). Verschillende objecten waarvan de radiale snelheid verschilt van die van hun nabije omgeving zijn als contrast zichtbaar.
De Grote en Kleine Magelhaense Wolken (LMC en SMC) verschijnen als heldere vlekken in de rechter benedenhoek van het beeld. Het Boogschutter-dwergstelsel is zichtbaar als een zwakke quasi-verticale streep onder het Galactische Centrum.
Verschillende bolvormige sterrenhopen verschijnen als kleine stippen in de afbeelding, zoals 47 Tucanae, de donkere stip direct links van de SMC.

Gaia's Melkweg in beweging (3D)

ESA's Gaia-gegevensrelease 3 toont ons de snelheid waarmee meer dan 30 miljoen Melkwegsterren naar ons toe of van ons af bewegen. Dit wordt 'radiale snelheid' genoemd en het levert de derde snelheidsdimensie op de Gaia-kaart van onze melkweg. Samen met de eigenbewegingen van sterren (beweging langs de hemel), kunnen we nu zien hoe de sterren over een groot deel van de Melkweg bewegen.
Deze hemelkaart toont het snelheidsveld van de Melkweg voor ~26 miljoen sterren. De kleuren tonen de radiale snelheden van sterren langs de gezichtslijn. Blauw toont de delen van de hemel waar de gemiddelde beweging van sterren naar ons toe is en rood toont de gebieden waar de gemiddelde beweging van ons af is. De lijnen die in de figuur zichtbaar zijn, geven de beweging weer van sterren die op de hemel worden geprojecteerd (eigen beweging). Deze lijnen laten zien hoe de richting van de snelheid van sterren varieert per galactische breedte- en lengtegraad. De Grote en Kleine Magelhaense Wolken (LMC en SMC) zijn niet zichtbaar omdat alleen sterren met goed gedefinieerde afstanden werden geselecteerd om deze afbeelding te maken.

Gaia-kaart van interstellair stof in de Melkweg

De Gaia-missie van ESA brengt niet alleen de sterren in onze melkweg in kaart, maar vertelt ons ook wat zich tussen de sterren bevindt. De ruimte tussen de sterren is niet leeg, maar gevuld met stof- en gaswolken, waaruit sterren worden geboren.
Door de precieze metingen van de posities van de sterren en hun verstrooide licht, stelt Gaia ons in staat om de absorptie van het sterlicht door het interstellaire medium in kaart te brengen. Die kaarten geven ons essentiële aanwijzingen voor de fysieke mechanismen van de vorming van sterren, sterrenstelsels en de geschiedenis van ons eigen sterrenstelsel.
Deze kaart toont het interstellaire stof dat de Melkweg vult. De donkere gebieden in het centrum van het Galactische vlak in het zwart zijn de gebieden met veel interstellair stof dat naar geel vervaagt naarmate de hoeveelheid stof afneemt. De donkerblauwe gebieden boven en onder het Galactische vlak zijn gebieden waar weinig stof is.

Gaia's chemische kaart van de Melkweg


Gaia ziet sterbevingen

Een van de verrassende ontdekkingen die uit Gaia-gegevensrelease 3 komen, is dat Gaia sterbevingen kan detecteren - kleine bewegingen op het oppervlak van een ster - die de vorm van sterren veranderen, iets waarvoor het observatorium oorspronkelijk niet was gebouwd.

Eerder vond Gaia al radiale oscillaties die ervoor zorgen dat sterren periodiek opzwellen en krimpen, terwijl ze hun bolvorm behouden. Maar Gaia heeft nu ook andere trillingen gespot die meer op grootschalige tsunami's lijken. Deze niet-radiale oscillaties veranderen de globale vorm van een ster en zijn daarom moeilijker te detecteren.

Gaia vond sterke niet-radiale sterbevingen in duizenden sterren. Gaia onthulde ook dergelijke trillingen in sterren die zelden eerder zijn waargenomen. Deze sterren zouden volgens de huidige theorie geen aardbevingen moeten hebben, terwijl Gaia ze wel aan hun oppervlak heeft gedetecteerd.

"Starquakes leren ons veel over sterren, met name hun interne werking. Gaia opent een goudmijn voor 'asteroseismologie' van massieve sterren”, zegt Conny Aerts van de KU Leuven in België, die lid is van de Gaia-samenwerking.

De chemie van onze Melkweg

Waar sterren van gemaakt zijn, kan ons vertellen over hun geboorteplaats en hun reis daarna, en dus over de geschiedenis van de Melkweg. Met de gegevens die vandaag zijn vrijgegeven, brengt Gaia ons een chemische kaart van de melkweg.

Sommige sterren bevatten meer 'zware metalen' dan andere. Tijdens de oerknal werden alleen lichte elementen gevormd (waterstof en helium). Alle andere zwaardere elementen - metalen - zijn in sterren gebouwd. Wanneer sterren sterven, laten ze deze metalen vrij in het gas en stof tussen de sterren, het interstellaire medium, waaruit nieuwe sterren worden gevormd. Actieve stervorming en dood zullen leiden tot een omgeving die rijker is aan metalen. Daarom lijkt de chemische samenstelling van een ster een beetje op zijn DNA, wat ons cruciale informatie geeft over zijn oorsprong.

Met Gaia zien we dat sommige sterren in ons melkwegstelsel zijn gemaakt van oermateriaal, terwijl andere, zoals onze zon, zijn gemaakt van materie die is verrijkt door eerdere generaties sterren. Sterren die zich dichter bij het centrum en vlak van ons melkwegstelsel bevinden, zijn rijker aan metalen dan sterren op grotere afstanden. Gaia identificeerde ook sterren die oorspronkelijk uit andere sterrenstelsels kwamen dan de onze, op basis van hun chemische samenstelling.


Deze afbeelding toont een artistieke impressie van de Melkweg, en daarbovenop een overlay met de locatie en dichtheden van een jonge stermonster uit Gaia's data release 3 (in geel-groen). Het "u bent hier"-teken wijst naar de zon.
De dichtheid van het stermonster tot 5 kpc (~ 16.300 lichtjaar) van de zon wordt op deze afbeelding weergegeven in de vorm van isodensiteitsoppervlakken. De isodensiteitsoppervlakken geven inzicht in de structuur van ons melkwegstelsel. Hoe hoger de dichtheid, hoe meer jonge sterren er in dit gebied worden gevonden. Bekijk hier meer versies en lees meer over deze kaart.

"Ons sterrenstelsel is een prachtige smeltkroes van sterren", zegt Alejandra Recio-Blanco van het Observatoire de la Côte d'Azur in Frankrijk, die lid is van de Gaia-samenwerking.

“Deze diversiteit is extreem belangrijk, omdat het ons het verhaal vertelt van de vorming van onze melkweg. Het onthult de processen van migratie binnen onze melkweg en aanwas van externe melkwegstelsels. Het laat ook duidelijk zien dat onze zon, en wij, allemaal behoren tot een steeds veranderend systeem, gevormd dankzij de assemblage van sterren en gas van verschillende oorsprong.”


Deze animatie toont drie verschillende technieken die Gaia gebruikt om dubbelsterren te detecteren.
Astrometrie: dubbelsterren worden gedetecteerd door een beweging aan de hemel die niet uniform is; dit kan een elliptische beweging zijn of slechts een deel ervan voor banen met zeer lange perioden. De twee bronnen kunnen niet afzonderlijk worden gezien omdat ze te ver weg zijn; ofwel hebben de twee metgezellen een heel verschillende grootte (een extreem voorbeeld is een ster en een planeet) en kan alleen de beweging van de heldere worden gedetecteerd; of de bronnen hebben een vergelijkbare grootte en alleen de beweging van het fotocentrum wordt gezien. Astrometrische binaries hebben over het algemeen lange perioden (maanden tot jaren of decennia) omdat de beweging aan de hemel te klein is om binaries met een korte periode te detecteren.
Fotometrie: verduisterende dubbelsterren worden gedetecteerd dankzij het periodiek dimmen van een ster als gevolg van een (gedeeltelijke) zonsverduistering door een begeleider. Aangezien de kans dat de zichtlijn precies in het vlak van de baan ligt erg klein is als de twee bronnen ver van elkaar verwijderd zijn, hebben de waargenomen eclipserende dubbelsterren doorgaans korte perioden, in de orde van uren tot dagen.
Spectroscopie: deze dubbelsterren hebben een radiale snelheid die periodiek varieert, afhankelijk van of een ster ons nadert of verwijdert. Dankzij deze variatie worden ze gedetecteerd. Als de bronnen een vergelijkbare grootte hebben, kunnen de spectraallijnen van de twee objecten worden gezien, hoewel vaak alleen de lijnen van de helderste worden gezien. Naarmate de amplitude van de radiale snelheidsvariatie toeneemt wanneer de periode korter is, komen binaire bestanden met een korte periode vaker voor, meestal van uren tot maanden.
Dankzij deze technieken kan Gaia duizenden dubbelsterren detecteren. In de beste gevallen is het mogelijk om de massa van de metgezellen en soms ook hun individuele grootheden te schatten. Hieruit kunnen astronomen onder normale sterren enkele verborgen schatten ontdekken, zoals een exoplaneet, of, aan de zware kant, een witte dwerg of compacte metgezellen zoals neutronensterren of zelfs zwarte gaten.


Verreweg de grootste groep objecten in het zonnestelsel in Gaia's gegevensrelease 3 zijn 154 741 asteroïden waarvoor Gaia hun banen heeft bepaald. Afhankelijk van hun banen kan men verschillende groepen asteroïden onderscheiden.


ESA's Gaia-gegevensrelease 3 toont ons de snelheid waarmee meer dan 30 miljoen Melkwegsterren naar ons toe of van ons af bewegen. Dit wordt 'radiale snelheid' genoemd en het levert de derde snelheidsdimensie op de Gaia-kaart van onze melkweg. We kunnen nu zien hoe de sterren over een groot deel van de schijf van de Melkweg bewegen. Dankzij Gaia kunnen we duidelijk zien dat de sterren gemiddeld niet met cirkelvormige bewegingen rond het centrum van de melkweg draaien. Dit komt omdat onze Melkweg niet symmetrisch rond zijn as is. Het is een 'versperd' spiraalstelsel en de bewegingen onthullen de oriëntatie van de centrale balk.


Een derde van de sterren wordt geboren en leeft in paren of zelfs grotere groepen. Net als mensen kunnen ze elkaars leven aanzienlijk beïnvloeden, evenals de manier waarop ze hun omgeving beïnvloeden. Het begrijpen van meersterrensystemen is de sleutel tot het begrijpen van sterren, de Melkweg en het heelal. Met data release 3 heeft Gaia zojuist een uitgebreide database opgeleverd waar astronomen al lang naar verlangden, inclusief 813.000 dubbelsterren, om de vele open vragen te beantwoorden. Deze animatie illustreert de door de lucht geprojecteerde bewegingen van dubbelsterren waarvan de banen zijn bepaald door Gaia. Elke ellips komt overeen met een van de 335 systemen binnen 50 pct. (163 lichtjaar) en met perioden korter dan 1000 dagen. Dit zijn gevallen waarin Gaia alleen de beweging van één bron ziet, die kan overeenkomen met de reflexbeweging van een ster als gevolg van de aantrekkingskracht van een onzichtbare metgezel, of met de schijnbare beweging van het gecombineerde licht van twee in een baan om de aarde draaiende sterren zo dicht bij elkaar dat Gaia ze niet kan onderscheiden. De banen worden op schaal weergegeven en zijn gerangschikt door toenemende afstand tot de zon van linksboven naar rechtsonder. De witte horizontale lijn rechtsonder geeft een schijnbare grootte van 10 milliboogseconden aan. De kleur komt ruwweg overeen met de kleur van de bron zoals bepaald door Gaia, waarbij paars/blauw staat voor hete sterren en witte dwergen, groen/geel voor zonachtige sterren en rood voor koele, lichte sterren. De animatie toont de afgeleide orbitale bewegingen gedurende 1000 dagen, ruwweg overeenkomend met het tijdbereik dat wordt bestreken door Gaia's gegevensrelease 3, en de stippen geven de gemodelleerde posities van de stellaire beelden aan na aftrek van de effecten van eigenbeweging en parallax. De banen vertonen een reeks van korte en lange perioden, verschillende groottes, verschillende elliptische vormen, en sommige worden opzij gezien, waardoor de schijnbare beweging tot een lijn wordt beperkt. Gaia's data release 3 bevat ongeveer 500 keer meer astrometrische baanoplossingen dan de hier getoonde.

Dubbelsterren, asteroïden, quasars en meer

Andere artikelen die vandaag zijn gepubliceerd, weerspiegelen de breedte en diepte van Gaia's ontdekkingspotentieel. Een nieuwe dubbelstercatalogus presenteert de massa en evolutie van meer dan 800 duizend dubbelstersystemen, terwijl een nieuw asteroïde-onderzoek met 156.000 rotsachtige lichamen dieper in de oorsprong van ons zonnestelsel graaft. Gaia onthult ook informatie over 10 miljoen veranderlijke sterren, mysterieuze macromoleculen tussen sterren, evenals quasars en sterrenstelsels buiten onze eigen kosmische omgeving.


Deze afbeelding toont de banen van de meer dan 150.000 asteroïden in Gaia's gegevensrelease 3 , van de binnenste delen van het zonnestelsel tot de Trojaanse asteroïden op afstand van Jupiter, met verschillende kleurcodes.
De gele cirkel in het midden stelt de zon voor. Blauw vertegenwoordigt het binnenste deel van het zonnestelsel, waar de nabije aarde-asteroïden, Mars-kruisers en terrestrische planeten zijn. De hoofdgordel, tussen Mars en Jupter, is groen. Jupiter-trojans zijn rood.

“In tegenstelling tot andere missies die gericht zijn op specifieke objecten, is Gaia een onderzoeksmissie. Dit betekent dat Gaia, terwijl hij de hele hemel meerdere keren met miljarden sterren onderzoekt, zeker ontdekkingen zal doen die andere, meer toegewijde missies zouden missen. Dit is een van zijn sterke punten, en we kunnen niet wachten tot de astronomiegemeenschap in onze nieuwe gegevens duikt om nog meer te weten te komen over ons melkwegstelsel en zijn omgeving dan we ons hadden kunnen voorstellen”, zegt Timo Prusti, projectwetenschapper voor Gaia bij ESA.


De positie van elke asteroïde om 12.00 uur CEST op 13 juni 2022 is uitgezet. Elke asteroïde is een segment dat zijn beweging gedurende 10 dagen weergeeft. Innerlijke lichamen bewegen sneller rond de zon (gele cirkel in het midden). Blauw vertegenwoordigt het binnenste deel van het zonnestelsel, waar de nabije aarde-asteroïden, Mars-kruisers en terrestrische planeten zijn. De hoofdgordel, tussen Mars en Jupter, is groen. De twee oranje 'wolken' komen overeen met de Trojaanse asteroïden van Jupiter.

https://www.esa.int/Science_Exploration ... ey_to_date