Европейское космическое агентство (ESA) опубликовало самый большой и подробный снимок ядра Млечного Пути в видимом диапазоне света, когда-либо полученный астрономами.
Более 60 миллионов звезд, а также туманности и звездные скопления были запечатлены космическим телескопом «Евклид».
Но это изображение вообще не планировалось получать.
Телескоп, созданный для изучения невидимой темной Вселенной, был перенаправлен к сердцу нашей галактики всего на один день по просьбе исследователей. Его целью стал так называемый галактический балдж — гигантское скопление звезд в ядре нашей галактики.
«Обычно "Евклид" наблюдает далекие области космоса для космологических исследований, а на этот раз мы поступили наоборот», — рассказал Би-би-си научный сотрудник проекта «Евклид» Ксавье Дюпак. «Мы направили телескоп в очень плотную область балджа нашей галактики», — объясняет он.
Высокое разрешение и чувствительность телескопа позволили получить невероятно детализированное изображение и различить отдельные звезды даже в этой густонаселенной части галактики, включая самые тусклые из них.
В результате был создан мозаичный снимок из девяти участков, каждый из которых по площади больше полной Луны, что обеспечило астрономов огромным объемом данных.
«По статистике среди всех этих звезд наверняка удастся обнаружить некоторое количество экзопланет», — говорит Дюпак.
Экзопланета — это планета, находящаяся за пределами нашей Солнечной системы. По данным NASA, на сегодняшний день обнаружено более 6000 экзопланет.
Новое изображение позволит ученым измерять массы экзопланет, что может дать важную информацию о них, в том числе подсказки о том, способны ли они потенциально поддерживать жизнь.
Кроме того, снимок поможет астрономам находить новые экзопланеты с помощью метода, известного как гравитационное микролинзирование.
Увеличительное стекло
Говоря простым языком, микролинзирование происходит, когда одна звезда проходит почти точно перед другой.
В этот момент звезда, расположенная ближе к нам, действует как своеобразная лупа, увеличительное стекло: ее гравитация искривляет и усиливает свет звезды, находящейся позади нее.
Если вокруг ближайшей к нам звезды обращается планета, ее гравитация также влияет на этот свет. Такое едва заметное дополнительное изменение яркости служит для астрономов признаком того, что рядом находится экзопланета.
«Если повезет, можно обнаружить одну планету или даже несколько», — говорит Дюпак.
По словам Жана-Филиппа Болье из Института астрофизики в Париже и Университета Тасмании, который инициировал это исследование галактического балджа, «за последние 20 лет с помощью этого метода было открыто почти 300 экзопланет».
Однако одних только данных с этого снимка телескопа недостаточно для открытия новых экзопланет. Чтобы зафиксировать событие микролинзирования, телескопу необходимо наблюдать за звездой более 20 дней, тогда как миссия «Евклида» длилась всего сутки.
Тем не менее, если в будущем другой телескоп обнаружит наложение двух звезд в области, уже снятой «Евклидом», эти данные помогут подтвердить существование новых планет.
По мнению Валерия Петторино, это изображение может привести к открытию «более тысячи планет». Речь идет как об обычных холодных планетах, обращающихся вокруг звезд и обнаруживаемых методом микролинзирования, так и о планетах-сиротах, которые со временем покинули свои звездные системы и свободно движутся в космосе.
Например, запуск космического телескопа «Нэнси Грейс Роман» запланирован на конец августа. При этом «Евклид» уже отснял весь участок неба, который этот телескоп будет исследовать в поисках новых планет.
«Любой, кто обнаружит событие микролинзирования в этой области, например, с помощью „Нэнси Грейс Роман“, сможет использовать данные „Евклида“ как своего рода снимок прошлого и увидеть, как выглядели эти звезды до того, как их изображения наложились друг на друга», — объясняет Наталия Рекцини из Института астрофизики в Париже, руководившая публикацией данных «Евклида».
Потенциал для жизни
Эти данные открывают ученым возможность определять массу планет.
Как объясняет Валерия Петторино, со временем расстояние между двумя звездами увеличивается. Если вокруг ближайшей из них обращается экзопланета, астрономы могут измерить собственное движение этой звезды относительно увеличенного изображения более далекой звезды на заднем плане. Чем больше времени проходит между наблюдениями, тем точнее удается определить массу планеты.
Этот метод может помочь не только в поиске новых миров, но и в изучении экзопланет, обнаруженных ранее. Новые данные позволяют уточнить их характеристики и получить о них больше информации.
Двадцать лет назад Жан-Филипп Болье возглавил группу ученых, обнаружившую новую экзопланету.
«Это ледяная планета, чем-то напоминающая планету Хот из "Звездных войн"», — рассказывает он. «Спустя столько лет меня воодушевляет мысль, что „Евклид“ наконец позволит нам точно определить ее массу», — добавляет эксперт.
По словам Дюпака, масса планеты может рассказать о ней очень многое, в том числе о том, насколько она потенциально пригодна для жизни.
«Как правило, что мы видим и в нашей Солнечной системе, самые массивные планеты обычно оказываются газовыми гигантами или ледяными мирами, тогда как меньшие по размеру и массе планеты, расположенные ближе к своей звезде, чаще бывают каменистыми», — отмечает он. «Если вас интересуют благоприятные условия для возникновения жизни, то искать стоит именно каменистые планеты», — говорит Дюпак.
Если удастся найти перспективную планету-кандидат, говорит Дюпак, ее можно будет дополнительно изучить с помощью других телескопов, предназначенных для анализа атмосфер экзопланет, чтобы выяснить, способна ли она поддерживать жизнь.
Впрочем, снимок «Евклида» будет полезен не только для изучения экзопланет.
Полученные данные найдут применение и в других областях астрономии — от исследования коричневых карликов и двойных звезд до изучения движения звезд и распределения межзвездной пыли в нашей галактике.