Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  
KopalniaWiedzy.pl

Uczeni z Uniwersytetu Warszawskiego pomogli stworzyć najnowszą mapę nieba z misji Gaia

Recommended Posts

Europejska Agencja Kosmiczna opublikowała najnowszą mapę nieba stworzoną na podstawie danych misji Gaia. Niezwykle precyzyjna mapa ma objętość 1 petabajta i zawiera szczegółowe dane o 2 miliardach gwiazd naszej Galaktyki. W pracach misji uczestniczą astronomowie z Uniwersytetu Warszawskiego.

Gaia to rozpoczęta w grudniu 2013 roku misja Europejskiej Agencji Kosmicznej (European Space Agency – ESA). Polska należy do ESA od 2012 roku. Głównym celem misji Gaia jest wielokrotne zeskanowanie całego nieba z niespotykaną do tej pory precyzją i wyznaczenie trójwymiarowej mapy nieba skupiającej się na gwiazdach naszej Galaktyki.

Gaia mierzy jasności i położenia miliardów gwiazd i jest w stanie wykryć subtelne zmiany w nich zachodzące. Instrumenty misji są tak precyzyjne, że gdybyśmy obserwowali nimi z Ziemi powierzchnię Księżyca, moglibyśmy wyznaczyć rozmiary znajdujących się tam obiektów wielkości zaledwie złotówki.

Przełomowy katalog

ESA opublikowała pierwszy wstępny katalog danych Gaia już w 2016 roku, jednak dopiero drugi, pełniejszy katalog z 2018 roku okazał się przełomowy. Wyznaczone przez misję Gaia pozycje gwiazd stały się podstawowym układem odniesienia w kartografii niebieskiej i służą do kalibrowania fotografii nieba wykonywanych przez inne projekty. Od 2018 roku powstało już prawie 4000 prac naukowych wykorzystujących dane misji Gaia. Ich przełomowość zaznaczyła się w niemal wszystkich dziedzinach astronomii, od badań planet i asteroid, przez gwiazdy, strukturę naszej Drogi Mlecznej, aż po odległe galaktyki.

W pracach zespołu misji Gaia uczestniczą astronomowie z całej Europy. Dr hab. Łukasz Wyrzykowski dołączył do niego w 2008 roku podczas stażu podoktorskiego na Uniwersytecie w Cambridge w Wielkiej Brytanii. Obecnie w Obserwatorium Astronomicznym Uniwersytetu Warszawskiego prowadzi własną grupę młodych naukowców zaangażowanych w projekt Gaia, zdobywając polskie i europejskie granty umożliwiające jej działanie.

Praca naukowców Obserwatorium Astronomicznego UW

Moim głównym zadaniem w misji Gaia było zaprojektowanie systemu do wykrywania zjawisk krótkotrwałych zachodzących na niebie, głównie rozbłysków takich jak wybuchy supernowych, ale też nagłego zanikania blasku gwiazd – opowiada dr hab. Wyrzykowski. System ten codziennie wysyła astronomom na całym świecie dziesiątki alertów o różnych zjawiskach, natomiast my w OA szczegółowo zajmujemy się tymi pojaśnieniami, które mogą być wywołane przez soczewkujące czarne dziury. Soczewkujące, czyli takie, które jako masywne obiekty zaginają czasoprzestrzeń i niczym soczewka wzmacniają światło odległych gwiazd – wyjaśnia astronom.

Najciekawsze zjawiska astrofizyczne wykryte przez system są później śledzone za pomocą sieci robotycznych i tradycyjnych teleskopów koordynowanej przez dr. hab. Wyrzykowskiego.

Każdy teleskop na świecie jest przydatny, gdyż nasze zjawiska mogą niespodziewanie pojawić się w dowolnym miejscu na niebie – dodaje dr Paweł Zieliński, który pracuje w Obserwatorium Astronomicznym UW.

Połączenie danych z obserwacji naziemnych oraz rewelacyjnych danych misji Gaia umożliwi nam po raz pierwszy zidentyfikować soczewkujące czarne dziury, które mogą znajdować się tuż za rogiem w naszej Galaktyce – tłumaczy Katarzyna Kruszyńska, doktorantka w Obserwatorium Astronomicznym UW.

Wyczekiwany EDR3

Na opublikowany dzisiaj katalog astronomowie czekali z niecierpliwością. Katalog zwany w skrócie EDR3 (Early Data Release 3) zawiera dane z trzech lat działania misji. Jest dużo obszerniejszy niż ten z 2018 roku, a pomiary dla 2 miliardów gwiazd są co najmniej dwukrotnie dokładniejsze. Podobnie jak w przypadku poprzedniego katalogu, astronomowie spodziewają się, że dzięki jeszcze większej precyzji danych ujawnią kolejne tajemnice Galaktyki i Wszechświata.

Nie jest to jednak ostatnie słowo misji Gaia. ESA planowała zakończyć działanie satelity już w połowie 2019 roku, jednak zapasy paliwa pozwolą mu działać jeszcze dłużej, prawdopodobnie do 2024 roku.

Zespół misji Gaia w OA UW tworzą: dr hab. Łukasz Wyrzykowski, dr Paweł Zieliński, dr Ilknur Gezer oraz doktoranci: Nada Ihanec, Katarzyna Kruszyńska, Krzysztof Rybicki.

Prace zespołu są finansowane przez granty Narodowego Centrum Nauki (Harmonia i Daina) oraz granty Komisji Europejskiej (OPTCON i ORP) w ramach programu Horyzont 2020.


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Międzynarodowy zespół astronomów, kierowany przez Francesca de Gasperina z Uniwersytetu w Hamburgu, w którego składzie znajduje się dwoje polskich naukowców, Krzysztof Chyży z Uniwersytetu Jagiellońskiego oraz Katarzyna Małek z Narodowego Centrum Badań Jądrowych, stworzył największą i najdokładniejszą mapę nieba obserwowanego na ultraniskich częstotliwościach radiowych. Mapa opublikowana w czasopiśmie Astronomy and Astrophysics ujawnia ponad 25 000 aktywnych supermasywnych czarnych dziur znajdujących się w odległych galaktykach.
      Na pierwszy rzut oka mapa wygląda jak obraz rozgwieżdżonego nocnego nieba. Jest to jednak tylko złudzenie, gdyż nie została wykonana w świetle widzialnym, ale za pomocą interferometru LOFAR (jest to angielski skrót od LOw Frequency ARray, co tłumaczy się jako sieć radiowa na niskie częstotliwości). Oznacza to, że mapa pokazuje niebo w zakresie fal radiowych, w których gwiazdy są prawie niewidoczne. Za pomocą tej mapy astronomowie starają się odkryć różne obiekty, które głównie emitują fale o ultraniskich częstotliwościach radiowych. Do takich właśnie obiektów należą, między innymi, rozproszona materia w wielkoskalowej strukturze Wszechświata, egzoplanety oraz gasnące strumienie plazmy wyrzucane przez supermasywne czarne dziury, które najbardziej interesują naukowców z projektu LOFAR. Chociaż jest to jedna z największych map w zakresie fal radiowych, to ukazuje jedynie dwa procent nieba. Na dokończenie obserwacji całego nieba północnego trzeba nam będzie poczekać jeszcze kilka lat.
      Fale radiowe odbierane przez LOFAR i wykorzystane w tej pracy mają długość aż do sześciu metrów, co odpowiada częstotliwości około 50 MHz. Są to najdłuższe fale radiowe kiedykolwiek użyte do obserwacji tak dużego obszaru nieba. Mapa jest wynikiem wielu lat pracy nad niewiarygodnie trudnymi danymi. Naukowcy należący do projektu musieli opracować i wdrożyć nowe strategie przekształcania sygnałów radiowych w obrazy nieba, ale dzięki temu udało się otworzyć nowe okno na Wszechświat.
      Nie bez powodu Wszechświat na tak długich falach radiowych stanowił dla naukowców wielką niewiadomą, gdyż zarówno obserwacje, jak i dalsza analiza danych są niezwykle wymagające. Jonosfera, warstwa wolnych elektronów otaczająca Ziemię, działa jak soczewka nieustannie przesuwająca się nad radioteleskopem. Efekt działania takiej soczewki można porównać do próby oglądania świata, gdy się jest zanurzonym w basenie. Patrząc w górę, widzimy, jak fale na wodzie uginają promienie świetlne i zniekształcają widok. Aby zniwelować w zebranych danych zakłócenia jonosfery, naukowcy wykorzystali superkomputery i opracowali nowe algorytmy do rekonstrukcji zarejestrowanych sygnałów. Algorytmy te odpowiednio korygowały kolejne 4-sekundowe wycinki danych, obejmujących razem 256 godzin obserwacji.
      LOFAR jest obecnie największym radioteleskopem pracującym na najniższych częstotliwościach, jakie można obserwować z Ziemi. Składa się on z 52 stacji rozmieszczonych w dziewięciu różnych krajach: Holandii, Niemczech, Polsce, Francji, Wielkiej Brytanii, Szwecji, Irlandii, Łotwie i Włoszech. LOFAR jest wspólnym projektem ASTRON, Holenderskiego Instytutu Radioastronomii oraz m.in. Uniwersytetów w Amsterdamie, Groningen, Lejdzie, Nijmegen, Niemieckiego Konsorcjum Długich Fal (GLOW), do którego należy Uniwersytet w Hamburgu, polskiej grupy POLFARO zarządzającej 3 stacjami LOFARA w Polsce sfinansowanymi przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego.
       


      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Kolaboracje LIGO i Virgo zaprezentowały dziś nowy katalog GWTC-2 obserwacji fal grawitacyjnych zaobserwowanych od kwietnia do października 2019 r. podczas pierwszej części kampanii obserwacyjnej O3 (O3a). Zbiór zawiera w sumie 39 zdarzeń. Jednocześnie opublikowano nowe prace badawcze, a także obszerne popularne podsumowania ich wyników.
      Wśród ujętych w nowym katalogu zdarzeń znalazły się zjawiska spójne z trzema typami kolizji: dwóch czarnych dziur (ang. binary black holes, BBH), dwóch gwiazd neutronowych (ang. binary neutron stars, BNS) i układów mieszanych złożonych z gwiazdy neutronowej i czarnej dziury (ang. neutron star-black hole, NSBH). Katalog zawiera m.in. wyjątkowo interesujące zdarzenia (opisywane wcześniej w odrębnych publikacjach) takie jak druga w historii obserwacja koalescencji dwóch gwiazd neutronowych, koalescencja dwóch czarnych dziur o największej w historii dysproporcji mas oraz obserwacja bardzo masywnego układu czarnych dziur o łącznej masie około 150 razy większej od masy Słońca. Dane udostępnione dziś wszystkim zainteresowanym badaczom umożliwią prace nad nimi szerokiemu kręgowi naukowców, a także pasjonatom.
      Katalog GWTC-2 to rezultat współpracy ponad tysiąca naukowców z całego świata zrzeszonych w konsorcjum LIGO-Virgo, w tym szesnastu z Polski. Dwóch z nich pracuje w Narodowym Centrum Badań Jądrowych (prof. Andrzej Królak i dr Adam Zadrożny). Naukowcy z Narodowego Centrum Badań Jądrowych od 2008 roku biorą udział w pracach konsorcjum LIGO-Virgo, w tym w pracach nad sygnałami pochodzącymi z rotujących gwiazd neutronowych, astronomią wielu nośników (multi-messenger astronomy) oraz nowych metod analizy danych. Narodowe Centrum Badań Jądrowych wnosi wkład w budowę europejskiego detektora fal grawitacyjnych Virgo.
      Analiza kolejnych danych z drugiej części kampanii obserwacyjnej O3 (O3b) jest obecnie w toku. Jej wyniki jeszcze bardziej rozbudują katalog zaobserwowanych przejściowych sygnałów fal grawitacyjnych. Obecnie detektory LIGO i Virgo są poddawane dodatkowym inżynieryjnym ulepszeniom w celu poprawienia ich czułości w czasie kolejnej, czwartej już kampanii obserwacyjnej (O4).
      Wykrywanie fal grawitacyjnych stało się obecnie rutynowe, i to zaledwie pięć lat po pierwszej detekcji. Dzięki w sumie 50 zarejestrowanym sygnałom fal grawitacyjnych (11 w opublikowanym wcześniej katalogu GWTC-1 i 39 zebranych obecnie w GWTC-2) następuje znaczący postęp w badaniach: jesteśmy w stanie lepiej poznać populację czarnych dziur i gwiazd neutronowych we Wszechświecie, zwiększa się nasze zrozumienie teorii grawitacji, tj. ogólnej teorii względności, a wkrótce, mając do dyspozycji czulsze detektory, zapewne będzie możliwe wykrycie fal grawitacyjnych pochodzących ze zdarzeń obserwowanych także jako tzw. rozbłyski gamma (pierwszy taki przypadek miał już miejsce w 2017 r.). Tym zagadnieniom poświęcone są artykuły publikowane równolegle z nowym katalogiem.
      Dane z trzydziestu dziewięciu obserwacji zarejestrowanych podczas pierwszej fazy kampanii obserwacyjnej O3 są umieszczone na serwerze Centrum Otwartych Danych Fal Grawitacyjnych GWOSC (ang. Gravitational Wave Open Science Center) dostępnym poprzez portal https://www.gw-openscience.org/eventapi/html/GWTC-2.
      Strona GWOSC zawiera kompletną dokumentację i przykłady kodów do analizy danych oraz tutoriale mogące pomóc każdemu zainteresowanemu w odkrywaniu publicznie dostępnych zbiorów danych.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Dzięki wykorzystaniu nowej techniki udało się za jednym zamachem potwierdzić istnienie 44 nieznanych dotychczas planet pozasłonecznych. To największe tego typu znalezisko oraz dowód, że planety można odnajdować znacznie szybciej niż się to robi obecnie.
      Międzynarodowy zespół astronomów wykorzystał dane z teleskopów Kepler, Gaia oraz z teleskopów naziemnych. Ich analiza pozwoliła na odkrycie kilkudziesięciu nowych planet. Cechy niektórych z nich zaskoczyły naukowców. "Na przykład cztery z tych planet okrążają swoją gwiazdę w czasie krótszym niż 24 godziny. Innymi słowy, ich rok trwa krócej niż doba na Ziemi", mówi John Livingston, główny autor badań. To kolejne planety o ultrakrótkim czasie obiegu. Może się więc okazać, że nie są one tak rzadkie, jak się wydaje.
      Nowa technika pozwoliła nam też odnaleźć wiele małych planet. Szesnaście z nich  to planety podobnych rozmiarów do Ziemi, a jedna jest szczególnie mała, ma średnice podobną do średnicy Wenus. Jej odnalezienie to potwierdzenie, że nasza technika jest bliska limitu tego, co obecnie jesteśmy w stanie dostrzec, dodaje Livingston.
      Oprócz danych z Keplera i Gai niezwykle istotne były dane zebrane przez interferomet plamkowy zainstalowany w teleskopie znajdującym się w obserwatorim Kitt Peak w Arizonie. Dane te w połączeniu z informacjami zdobytymi przez teleskop w Teksasie pozwoliły szybko i sprawnie wykluczyć sygnały podobne do przejścia planety na tle gwiazdy, które jednak nie pochodzą od planet.
      Dzięki danym z Keplera i Gai oszacowano dodatkowo wielkość planet i temperatury na ich powierzchni.
      Jakby tego było mało naukowcy zauważyli 27 kolejnych kandydatów na planety. Ich istnienie zostanie zweryfikowane podczas kolejnych badań.

      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...