Fotografija iz otvorenih izvora
19. decembra, lansiran iz kosmodroma Kourou u Francuskoj Gvajani Ruska raketa Soyuz. Na brodu rakete bio je razmak Opservatorija Gaia (Globalni astronomski interferometar za Astrofizika, tj. Globalna astrometrijska astrofizička interferometar). Smješten na drugoj točki Lagrangea, aparat će sakupljaju podatke o Mliječnom putu, tamnoj materiji i egzoplaneti. Trošak misije iznosi oko milijardu dolara i zato kolosalna veličina CCD teleskopa (sadrži ga više od milijardu piksela), uređaj je dobio nadimak “najveći digitalni fotoaparat u svijetu. “Gaia je trebala letjeti u svemir mjesec dana ranije, 19. novembra 2013. godine. Krajem oktobra, međutim, pojavila se sumnja, koji transponderi (predajnici signala) nalaze se na uređaju može biti neispravan. U poruci evropskog svemirska agencija je navela da je razlog sumnje nepravilan rad istih transpondera u drugom (neimenovani) svemirska misija. Inženjeri agencije odlučili su da ne rizikuju i zamijenite dijelove. Zbog toga je teleskop morao biti vraćen u Evropu, i lansiranje je odgođeno.
Gaia i zvijezde
Glavna svrha uređaja je prikupljanje podataka o zvijezdama koje čine Mliječni put. Ukupno se planira analiza podataka o milijardi zvijezde, gradeći na osnovu prikupljenih statistika koje su najtačnije Danas je mapa naše galaksije. Ali kako se tačno planira rešiti tako velik problem?
Fotografija iz otvorenih izvora
Naučnici prikupljaju CCD-ove za Gaia Photo: ESA
Gaia – visoko precizna opservatorija, na brodu koji su postavljeni dva teleskopa. Svetlost sakupljena teleskopima pogodi blok od 106 pojedinačne visoko osjetljive CCD matrice. Zajedno čine niz čija su linearne dimenzije 100 na 50 centimetara i rezultirajuća rezolucija može doseći milijardu piksela. Je Glavno radno sredstvo opservatorije. Pored teleskopa uključen ploča ima fotometar i spektrometar.
“Za određivanje koordinata zvijezda u trodimenzionalnom prostoru “Gaia” koristi astronomsku metodu paralakse – rekao je Lente.ru, profesor na Univerzitetu Missouri, Sergej Kopeikin. – Položaj zvezde vidljive na nebu menja se dok se kreće. svemirske letjelice u orbiti. Veličina ove promjene je ravna proporcionalan udaljenosti do zvezde. Mjerenjem količine istiskivanja zvijezde na nebu tokom jedne godine, možete tačno precizirati udaljenost do zvijezde, izraženo astronomskim jedinicama (prosječna udaljenost od Zemlje do Sunca). ”
50 gigabajta dnevno
Opseg svakog od teleskopa opservatorije relativno mali. Da pokrije nebesku sferu, Gaja će rotirati oko vlastite osi. Ovim pokretom svjetlost iz svakog zvijezda će proći kroz CCD matricu podijeljenu na više funkcionalni sektori. Planirano je da prilikom prolaska kroz prvu i drugi stupac računara s matricom (kolona pomoću teleskopa) odabire zvijezde koje će se nadzirati.
Tada će svjetlost pasti na glavni (astrometrijski) dio matrice. Podešen je tako da se detektira svjetlost iz zvijezde samo relativno mali broj piksela, nekakav okvir oko zvezde. To se radi tako da informacije mogu biti ima vremena za obradu. Ovdje su dobijeni podaci upotreba za astronomsku metodu paralakse. Astrometrijski dio je zajednički za oba teleskopa.
Fotografija iz otvorenih izvora
Slika Gaia: ESA
Nakon glavnog dijela matrice svjetlost zvijezde će pasti na stubove matrice koje su odgovorne za mjerenje fotometra. Idem ovamo informacije o spektru koje omogućavaju temperaturu i hemijski sastav zvezde. Na kraju, posljednji sektor matrice Dizajniran za spektrometrijsku analizu. Podaci odavde do Na osnovu Dopplerovog efekta može se odrediti radijalna brzina. zvijezde (to jest projekcija njegove brzine na ravnu liniju koja se povezuje posmatrača i same zvezde). Prikupljene informacije – oko 50 gigabajta dnevno – prenosi se na Zemlju. U samo 6 godina poslovanja, Gaia trebalo bi naučnicima prenijeti više od petabajta podataka.
Glavna stvar, međutim, nije količina, već kvaliteta informacija. „Moderna tehnologija na uređaju vam omogućava da dobijete vrlo visoka tačnost merenja. “Gaia” vam omogućava da merite ugao na nebu između smjerova s dvije zvjezdice, s točnošću luka od 25 mikrosekundi. To odgovara ugao pod kojim je, na primjer, vidljiv novčić. vrijedna 25 američkih centi na površini Mjeseca. Najviše tačna astrometrijska mjerenja izvršena prije Gaia postignuta upotrebom ultra-duge bazne radio interferometrije, gde je postignuta tačnost luka od 10 mikrosekundi. Međutim ove merenja se vrše samo za pojedine predmete na nebu, dok dok će Gaja meriti paralakse miliona zvezda, “- rekao je Sergej Kopeikin.
Tamna materija i stvari
Zašto bi naučnicima trebalo toliko podataka? In prije svega, informacije o položaju zvijezda i njihovim brzinama omogućit će značajno razjašnjavaju veličinu i strukturu naše galaksije. Još Osim toga, to će vam omogućiti da preciznije procijenite količinu mraka u Mliječnom putu materija (ili skrivena masa) – misteriozna supstanca koja uključen u gravitacijsku, ali ne uključen u elektromagnetsku interakcija. Poznato je da je ta materija mnogo puta veća od vidljiva materija – naziva se još i barionskim. Da biste to procenili broj naučnika mora znati ovisnost brzine zvijezda o njima udaljenost od središta Mliječnog puta (u jednom trenutku analiza takvih obrasci doveli do otkrića najmračnije materije).
Gaia je dio evropskog naučnog programa svemirska agencija pod nazivom Horizon 2000 Plus. Unutar Ovaj program lansirao je Herschel teleskop. Bio je na točki L2, ali za razliku od Gaje, bio je lociran tako da uvijek ostanite u zemaljskoj djelomičnoj hladovini (na tački podizanja nema potpune sjene, tako kako sunčeva svetlost raspršena tamo dolazi). Juna Teleskop 2013 službeno je završio misiju i postavljen je u rad orbitira oko sunca.
“Informacije o kretanju zvijezda korisne su u visokoj preciznosti eksperimenti za ispitivanje opšte relativnosti (GR) sa dvostruki pulsari. Gaia će sama sebi omogućiti neovisnost provjera opće relativnosti posmatranjem efekta odbojnosti svjetlosnih zraka, koje dolaze od zvijezda, gravitacijskim poljem sunca. S obzirom na činjenicu da Gaia će meriti položaje zvezda sa tačnošću od 25 mikrosekundi lukovi i prikupit će ogroman statistički materijal, provjere tačnosti GTR u solarnom sistemu nadmašit će prethodne eksperimente barem jedan gravitacijski odboj svjetlosti od strane Sunca naredite “, rekao je profesor Kopeikin za Lente.ru.
Takođe, uređaj se planira koristiti za traženje egzoplaneta. Činjenica je da će u budućem Gaia katalogu svaka od zvijezda biti posmatrano najmanje 70 puta. Teoretski, to će omogućiti analizirati svjetlosne krivulje zvijezda i njihove spektre radi otkrivanja imaju anomalije koje mogu ukazivati na prisustvo u sistemu planeta. Konačno, prema tvorcima, svemirska opservatorija mogu se prilagoditi promatranju asteroida.
Druga Lagrangijeva tačka
Da biste dovršili sve potrebne zadatke, oprema teleskop je uvijek ostao na maksimalnoj osjetljivosti – jer, kako su rekli, morat će je promatrati više milijardu zvezda. Zbog toga je uređaj odlučen da bude postavljen susjedstvo takozvane druge Lagrangijeve točke (L2, ili točke dizanje) sistema Zemlja-Sunce.
Fotografija iz otvorenih izvora
Lagrangeove tačke u sistemu Zemlja-Sunce
Točke podizanja nastaju u jednoj od pojednostavljenih verzija problema. tri tela U tom pojednostavljenju pretpostavlja se masa dva tijela mnogo veći od trećeg, pa ga (trećeg) u prva dva nema utiče. Kao rezultat toga, ispostavilo se da takav sistem postoji točke u kojima su privlačne snage dvaju masivnih tijela uravnotežene centrifugalne sile. Takvih je samo pet točaka. Tri koji se nalazi na pravoj liniji koja povezuje centre mase prva dva tijela. In sistem Zemlja-Sunce, druga tačka je približno 1,5 miliona kilometara od Zemlje.
Druga Lagrangeova tačka je točka nestabilne ravnoteže – to znači da i najmanja smetnja aparata dovodi do toga da na kraju napusti susjedstvo točke. Da se drži aparata u blizini L2, trebat će vam goriva. Zaliha na brodu uređaj će trajati nekoliko godina.
Oko Lagrangeove točke “Gaia” kretat će se po tzv Lissajous krivulje – analogi orbite u blizini točke vibracije. Zahvaljujući tome naročito Zemlja neće blokirati sunce svjetlost i aparat će moći primati dovoljno energije uz pomoć nje solarni paneli. Glavna prednost druge točke dizanja je stabilnost okoliša uređaja – na primjer, nije morat će se prebacivati iz dana u noć. Ovakve vrste prijelazi uvijek negativno utječu na osjetljivost opreme.
Gaia će vrlo brzo početi prenositi prve podatke. Naučnici u cijelom svijetu čekaju da pokažu “najveći digitalni on-line na kameru. “Na pitanje hoće li mu informacije od Gaia biti korisne, Profesor Sergej Kopeikin odgovara: „Naravno da hoću koristiti rezultate Gaia za bolje razumijevanje prirode gravitaciono polje u opštoj teoriji relativnosti. Ili možda u moguće generalizacije iz područja kvantne teorije polja. ”
Galaksi vremenski život u matričnom sunčanom teleskopu s mliječnim putem
