Sonda Gaia mapuje naší Galaxii aneb - Mléčnou dráhu pro vytvoření nejpřesnější prostorové mapy

Dalekohled ESO/VST pomohl zpřesnit dráhu kosmické observatoře Gaia a umožnil tak vytvoření nejpřesnější prostorové mapy obsahující více než miliardu hvězd

Uvedený snímek je složeninou několika záběrů pořízených pomocí dalekohledu ESO/VST a zachycuje - v podobě řady drobných teček mezi hvězdami ve spodní polovině obrázku - kosmickou přehlídkovou observatoř Gaia, kterou provozuje Evropská kosmická agentura ESA. Pozorování byla získána v rámci probíhající spolupráce zaměřené na zpřesnění dráhy družice Gaia, které přinese další vylepšení přesnosti přelomové prostorové mapy Galaxie.

Kosmická observatoř Gaia, kterou provozuje Evropská kosmická agentura (European Space Agency, ESA), pozoruje oblohu z blízkosti Země a jejím úkolem je vytvořit největší a nejpřesnější prostorovou mapu naší Galaxie.

Před rokem pracovníci projektu Gaia zveřejnili očekávanou druhou verzi katalogu (second data release), který obsahuje velmi přesná měření polohy, vzdálenosti a vlastního pohybu více než miliardy hvězd Mléčné dráhy. Tento rozsáhlý soubor dat umožnil vytvoření řady přelomových studií zaměřených na výzkum struktury, původu a vývoje Galaxie. Od roku 2013 vzniklo celkem 1 700 prací publikovaných ve vědeckých časopisech, které data observatoře Gaia využívají.

Aby bylo možné dosáhnout požadované přesnosti katalogu Gaia, je nezbytné velmi dobře znát vzdálenost družice od Země. Zatímco Gaia skenuje oblohu a získává informace o hvězdách, astronomové pravidelně monitorují její polohu. Využívají k tomu celoplanetární síť pozemních dalekohledů, do které se zapojil i teleskop ESO/VST (VLT Survey Telescope) pracující na Observatoři Paranal v Chile [1]. VST je v současnosti největším přehlídkovým teleskopem na Zemi pro viditelnou oblast spektra. Polohu observatoře Gaia na obloze sleduje každou druhou noc, po celý rok.

"Sledování observatoře Gaia vyžadují speciální postup," vysvětluje Monika Petr-Gotzens, od roku 2013 koordinátorka programu pozorování v rámci ESO. "Zařízení Gaia na oběžné dráze je to, čemu říkáme 'pohyblivý cíl'. Protože se pohybuje relativně rychle vzhledem k hvězdnému pozadí, je její pozorování poměrně obtížné."

"Dalekohled VST je k tomuto účelu vhodným nástrojem," říká Ferdinando Patat, vedoucí Kanceláře pozorovacích programů ESO (Observing Programmes Office). "Využití jednoho z nejdůležitějších pozemních přístrojů ESO k podpoře špičkových kosmických pozorování je dobrým příkladem vědecké spolupráce."

"Jedná se o vzrušující spolupráci pozemního a kosmického segmentu - využití jednoho z velkých teleskopů na Zemi k podpoře unikátní přehlídky ESA sledující miliardu hvězd," komentuje Timo Prusti, vědecký pracovník projektu Gaia při ESA.

Pozorování získaná pomocí dalekohledu VST jsou využívána experty ESA na letovou dynamiku ke sledování a zpřesňování oběžné dráhy družice Gaia. Aby vědci ze snímků, na kterých je Gaia zachycena jen jako tečka mezi jasnými hvězdami, získali smysluplné informace o její dráze, je potřeba provést náročnou kalibraci. K identifikaci hvězd v zorném poli byla použita data z druhé verze katalogu Gaia, což umožnilo spočítat pozici observatoře s mimořádnou přesností kolem 20 úhlových milivteřin (20 mas).

"Je to náročný proces: využíváme informace o hvězdách získané observatoří Gaia, abychom kalibrovali její vlastní pozici a následně tak zvýšili přesnost, s jakou Gaia tato měření provádí," dodává Timo Prusti.

"Po pečlivém a zdlouhavém zpracování se nám nyní podařilo dosáhnout takové přesnosti, která je nutná k tomu, aby pozemní pozorování mohla být použita jako data vstupující do procesu určení dráhy," říká Martin Altmann, vedoucí kampaně pozemního sledování GBOT (Ground Based Optical Tracking), která probíhá v Centru pro astrofyziku Univerzity v Heidelbergu (Centre for Astronomy of Heidelberg University) v Německu.

Informace z programu GBOT budou použity nejen ke zpřesnění naší znalosti dráhy observatoře Gaia při dalších pozorováních, ale také na všechny pozice získané ze Země v uplynulých letech, což v důsledku povede ke zpřesnění produktů, které budou vědecké komunitě zpřístupněny v následujících sadách uvolněných dat.

Poznámky

[1] Tato spolupráce mezi ESO a ESA je pouze jedním z několika společných projektů, které při rozvoji astronomie a astrofyziky těží ze zkušeností obou partnerských organizací. Dohodu o spolupráci, která umožňuje realizovat tyto projekty, podepsali 20. srpna 2015 generální ředitelé ESA a ESO.

Další informace

S cílem podpořit výměnu mezi astrofyzikálními kosmickými projekty a pozemními zařízeními, a také spolupráci komunit odborníků stojích za projekty, se ESA a ESO rozhodly spojit své síly a zorganizovat sérii mezinárodních astronomických setkání. První společný workshop ESA-ESO se uskuteční v listopadu 2019 v prostorách ESO. Zároveň již v současnosti probíhá sběr návrhů příspěvků (call for proposals) na druhý workshop, který se bude konat v roce 2020 v ESA.

ESO je nejvýznamnější mezivládní astronomická organizace v Evropě, která v současnosti provozuje nejproduktivnější pozemní astronomické observatoře světa. ESO má 16 členských států: Belgie, Česko, Dánsko, Finsko, Francie, Irsko, Itálie, Německo, Nizozemsko, Portugalsko, Rakousko, Španělsko, Švédsko, Švýcarsko, Velká Británie a dvojici strategických partnerů - Chile, která hostí všechny observatoře ESO, a Austrálii. ESO uskutečňuje ambiciózní program zaměřený na návrh, konstrukci a provoz výkonných pozemních pozorovacích komplexů umožňujících astronomům dosáhnout významných vědeckých objevů. ESO také hraje vedoucí úlohu při podpoře a organizaci celosvětové spolupráce v astronomickém výzkumu. ESO provozuje tři unikátní pozorovací střediska světového významu nacházející se v Chile: La Silla, Paranal a Chajnantor. Na Observatoři Paranal, nejvyspělejší astronomické observatoři světa pro viditelnou oblast, pracuje VLT (Velmi velký dalekohled) a dva přehlídkové teleskopy - VISTA a VST. Dalekohled VISTA pozoruje v infračervené části spektra a je největším přehlídkovým teleskopem světa, dalekohled VST je největším teleskopem navrženým k prohlídce oblohy ve viditelné oblasti spektra. ESO je významným partnerem zařízení APEX a revolučního astronomického teleskopu ALMA, největšího astronomického projektu současnosti. Nedaleko Observatoře Paranal, na hoře Cerro Armazones, staví ESO nový dalekohled ELT (Extrémně velký dalekohled) s primárním zrcadlem o průměru 39 m, který se stane "největším okem lidstva hledícím do vesmíru".

Evropská kosmická agentura (European Space Agency, ESA) je evropskou bránou do vesmíru. Jejím úkolem je určovat vývoj evropských kosmických schopností a zajišťovat, že investice do kosmických technologií budou i nadále přinášet výhody občanům Evropy a celému světu.

ESA je mezinárodní organizací, má 22 členských států. Prostřednictvím koordinace finančních a intelektuálních zdrojů členských zemí umožňuje realizovat programy a aktivity, které by jinak byly dalece mimo možnosti jednotlivých evropských států.

Úkolem družice Gaia (ESA), vypuštěné v roce 2013, je vytvořit nejpřesnější prostorovou mapu rozložení více než jedné miliardy hvězd v naší Galaxii. V rámci mise byly dosud uvolněny dvě sady dat: Gaia Data Release 1 (2016) a Gaia Data Release 2 (2018). Další budou následovat v příštích letech.

Odkazy

• ESOblog: How ESO collaborates with ESA

Kontakty

Soňa Ehlerová
národní kontakt
Astronomický ústav AV ČR, 251 65 Ondřejov, Česká republika
Email: eson-czech@eso.org

Jiří Srba
překlad
Hvězdárna Valašské Meziříčí, p. o., Česká republika
Email: jsrba@astrovm.cz

Calum Turner
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tel.: +49 89 3200 6670
Email: pio@eso.org