Космический телескоп Gaia

[LeMay]

  Из ежемесячных обзоров Сергея Попова. http://xray.sai.msu.ru/~polar/sci_rev/430.html

  Как минимум одна звезда из дюжины показывает следы поглощения планет (At least one in a dozen stars exhibits evidence of planetary ingestion). http://arxiv.org/abs/2403.13209

  Планеты могут падать на звезды. Это не такой уж редкий процесс. Но пока мы можем искать лишь следы таких падений. Следы (последствия) могут быть разными. Например, падение планеты раскручивает звезду. Но довольно трудны выделить именно те случаи, когда вращение было ускорено взаимодействием. Гораздо лучше ситуация с "химическим следом". Если планета "растворяется" в конвективной оболочке звезды, то вещество планеты может обнаружиться по спектральным наблюдениям. Все равно возникает вопрос: как отличить именно поглощение планет от других причин химических аномалий? Помогают двойные системы. При рождении звезды в двойных должны иметь одинаковый состав. Если же спектральные данные показывают различия - то это сильный аргумент в пользу "планетного загрязнения".

Исследования по поиску "химического следа" в двойных системах уже проводили и успешно. Но в данной статье авторы представили очень большую выборку объектов, позволяющую достаточно надежного говорить о статистике поглощения планет. Используя данные Gaia, они исследовали почти сотню звездных пар и показали, то примерно в 8% случаев есть следы "планетного загрязнения".

[Goodricke]

Космический телескоп Gaia отыскал рекордно массивную черную дыру звездной массы в Млечном Пути

Космический телескоп Gaia помог астрономам обнаружить рекордно массивную черную дыру звездной массы в Млечном Пути. Это вторая по близости к Солнцу известная черная дыра, она находится в двойной системе со звездой-гигантом и неактивна.

Черные дыры звездных масс обладают массой от нескольких до нескольких десятков масс Солнца и рождаются в финале жизни массивных звезд за счет гравитационного коллапса их ядер. До недавнего времени популяция известных черных дыр звездных масс состояла, в основном, из объектов в тесных рентгеновских двойных системах, с массами менее десяти масс Солнца — рекорд принадлежал Лебедю Х-1.

https://nplus1.ru/news/2024/04/16/gaia-bh-3
https://www.aanda.org/component/article?access=doi&doi=10.1051/0004-6361/202449763

[diant]

До недавнего времени популяция известных черных дыр звездных масс состояла, в основном, из объектов в тесных рентгеновских двойных системах, с массами менее десяти масс Солнца — рекорд принадлежал Лебедю Х-1.

Интересно, что в русской Вики масса ЧД в системе Cyg X-1 до сих пор указана как 14,8Ms, хотя 3 года назад VLBA изменил эту оценку на 21,2Ms (±2,2).

[LeMay]

  Из ежемесячных обзоров Сергея Попова. http://xray.sai.msu.ru/~polar/sci_rev/432.html

   Звездные потоки в эпоху Gaia (Stellar Streams in the Gaia Era). http://arxiv.org/abs/2405.19410
   
   Хороший обзор по звездным потокам. Они формируются, когда галактика (в данном случае - наша) приливным воздействием постепенно разрушает карликовую галактику - спутник (или шаровое скопление). Благодаря наблюдениям на Gaia наука в этой области сделала не шаг, не большой шаг, а огромный скачок вперед. Так что, есть что обозреть.
   Существенно, что обзор не отягощен техническими деталями и формулами. Так что читается легко и всем доступно.


   Краткий путеводитель по близким звездным ассоциациям (A Quick Guide to Nearby Young Association). http://arxiv.org/abs/2405.12860

   Путеводитель не такой уж краткий, но очень хороший. Понятный и полный. Не перегруженный лишней и слишком технической информацией.
   Благодаря данным Gaia все области звездной астрономии и астрофизики существенно продвинулись. В частности, удалось узнать много нового полезного про группы молодых звезд. Имея информацию о трехмерном распределении, кинематике, химическом составе, вращении и т.д., можно гораздо лучше понимать процессы формирования и эволюции звезд.

[Goodricke]

Космический телескоп Gaia пережил попадание микрометеорита

Космический телескоп Gaia вернулся к обычным научным наблюдениям после двух сбоев в работе. Первый произошел в апреле этого года, когда микрометеорит попал в разворачиваемый экран телескопа, защищающий его оптические системы от солнечного света, и проделал в нем небольшое отверстие, что периодически создает помехи в работе Gaia. Второй сбой имел место в мае этого года, когда из-за мощных вспышек на Солнце вышла из строя система управления одной из 106 CCD-матриц, однако проблему удалось решить. Инженеры также провели перефокусировку обеих бортовых зеркальных телескопов.

https://nplus1.ru/news/2024/07/23/gaia-problems
https://www.esa.int/Enabling_Support/Operations/Double_trouble_Gaia_hit_by_micrometeoroid_and_solar_storm

[Goodricke]

Космический телескоп Gaia обнаружил в космосе новое скопление звезд

Используя спутник Gaia Европейского космического агентства, астрономы по счастливой случайности заметили новое рассеянное скопление в галактике Млечный Путь. Оно получило обозначение Ash-1. Это скопление относительно молодо и состоит по меньшей мере из 400 звезд, пишет Phys.org.

По словам экспертов, скопление находится в более плотном звездном поле, чем его близкий аналог Majaess 190, поэтому его было трудно заметить. Новое скопление назвали в честь первых трех букв имени руководителя группы. Собранные данные указывают на то, что Ash-1 — это динамически расслабленное скопление, расположенное примерно в 4400 световых годах от Земли.

Предельный радиус Ash-1 составляет около 28,7 световых лет, а общая масса скопления составляет 455 солнечных масс. Возраст находки оценивается в 630 миллионов лет, а время его релаксации составляет около 25 миллионов лет. Астрономам уже удалось идентифицировать 410 наиболее вероятных звезд-членов этого скопления.

На основе полученных данных авторы исследования также смогли определить фундаментальные параметры расположенного рядом скопления Majaess 190. Оказалось, что оно меньше, менее массивно, но намного старше Ash-1. Предельный радиус Majaess тоже был измерен и составил примерно 12 световых лет, а общая масса достигла 375 солнечных масс. Возраст этого скопления был оценен примерно в 4 миллиарда лет.

Подводя итоги, исследователи отметили, что Ash-1 и Majaess 190 могут образовывать двойную систему. Однако для подтверждения этой гипотезы необходимы дальнейшие наблюдения за этими скоплениями.

«Мы считаем, что два скопления отличаются друг от друга и частично перекрываются, поскольку образуют бинарную систему, что требует еще одного детального исследования», — заключают ученые.

https://hi-tech.mail.ru/news/114130-teleskop-gaia-obnaruzhil-v-kosmose-novoe-skoplenie-zvezd/
https://phys.org/news/2024-08-astronomers-cluster-gaia.html
https://arxiv.org/abs/2408.11383

[Foma]

АСТРОФИЗИЧЕСКИЙ БЮЛЛЕТЕНЬ, т.79, №3: Фрактальные эффекты звездной среды в окрестности Солнца по данным Gaia DR2.

В XX веке было обнаружено, что число галактик N(r) в скоплении размера r описывается выражением N(r)∼r^1.5, а не N(r)∼r³, как должно было бы быть в случае одинаковой плотности распределения галактик. То есть численная плотность галактик n в скоплении уменьшается с ростом их характерных размеров по закону: n(r)∼N(r)/r³∼r^−1.5, Такое характерно для иерархических систем и является примером самоподобных фрактальных множеств, где выполняется соотношение n(r)∼r^−α, а показатель α связан с фрактальной размерностью множества как D=3−α. Позднее иерархические фрактальные структуры c D~2.3 были найдены в межзвездных газопылевых облаках и молодых рассеянных скоплениях (arXiv:1402.0078). Как было показано с помощью численного моделирования, они являются прямым следствием турбулентности межзвездной среды.

Новая работа из МГУ развивает этот подход применительно к окрестностям Солнца. На выборке 200000 звезд ближе 100 пк авторы с высокой точностью получили аналогичную зависимость условной звездной плотности от радиуса: n(r)~r^-0.59, D~2.41:


Зависимость n(r) для разных выборок; синяя - F и G карлики, красная - все звезды Gaia DR2.

Получается, что окрестная звездная среда представляет собой иерархическую самоподобную структуру - стохастический фрактальный комплекс (или систему таковых). Первопричины полученного результата в статье не обсуждаются, но аналогия с рассеянными скоплениями здесь маловероятна в силу не очень большого времени релаксации таких систем.  Возможно, фрактальность звездной среды обусловлена (турбулентной) структурой рукава галактики, либо вообще является фундаментальным свойством звездной динамики, наподобие фракталов, которые возникают при описании броуновского движения.

[vika vorobyeva]

С помощью астрометрии, полученной "Гайей", открыты массивная планета и легкий коричневый карлик Gaia-4 b и Gaia-5 b: https://arxiv.org/pdf/2410.05654

Авторы изучили астрометрию 28 KM-звезд, относительно которых были подозрения на наличие массивного компаньона. 21 кандидат оказался маломассивными звездами. Но у двух звезд компаньоны оказались достаточно легкими, с массами около границы между газовыми гигантами и коричневыми карликами. Параметры планет определили совместным анализом набора измерений лучевых скоростей и астрометрии.

Gaia-4 (TIC 166669918) – поздний оранжевый карлик, удаленный на 73.7 ± 0.1 пк. Масса 0.644 ± 0.025 солнечных масс, радиус 0.624 ± 0.015 солнечных радиусов, светимость в 10 раз меньше солнечной, возраст 6.8 ± 4.6 млрд. лет.
Масса планеты Gaia-4 b – 11.8 ± 0.7 масс Юпитера, орбитальный период 571.3 ± 1.4 суток, эксцентриситет орбиты 0.338 ± 0.026. Наклонение орбиты планеты 117 ± 4°. Большую полуось орбиты привели только в угловой мере (0.279 ± 0.016 тысячных угловой секунды). Конечно, зная расстояние до системы, его легко вычислить как 20.6 ± 1.2 а.е., но это входит в противоречие с 3-м законом Кеплера: для орбитального периода 571.3 суток и массы звезды 0.644 солнечных большая полуось должна быть равна 1.16 а.е. Где-то опечатка, пока непонятно где. Ну или я что-то не поняла в самой статье.

Gaia-5 – красный карлик, удаленный на 41.25 ± 0.07 пк. Масса 0.34 ± 0.03 солнечных масс, радиус 0.345 ± 0.013 солнечных радиусов, светимость в 67 раз меньше солнечной, возраст 8.2 ^+4.1/_-5.0 млрд. лет.
Масса коричневого карлика Gaia-5 b – 20.9 ± 0.5 масс Юпитера, орбитальный период 358.6 ± 0.2 суток, эксцентриситет 0.641 ± 0.003. Наклонение орбиты 129.7 ± 1.0°.

Upd Все, поняла. Спутала секунды с миллисекундами и звезду с планетой. Приведена большая полуось орбиты звезды, которая равна 0.0206 а.е. Все в порядке

[Goodricke]

Из ежемесячных обзоров Сергея Попова:  http://xray.sai.msu.ru/~polar/sci_rev/438.html#arxiv/2411.10575
Эксцентриситеты в тесных звездных двойных (Eccentricities of Close Stellar Binaries) https://arxiv.org/abs/2411.09905

Используя данные спутника Gaia, авторы определяют распределение тесных двойных систем (орбита менее 50 а.е.) по эксцентриситетам.

Для более широких систем распределение более-менее известно: число объектов растет с эксцентриситетом как dN/de~e. А вот для тесных оно оказалось другим.

Результаты авторов показывают, что эксцентриситеты систем с полуосью менее 50 а.е. можно описать с помощью распределения Рэлея. Объяснением может быть связано с тем, что в таких двойных происходит выброс бурых карликов. Взаимодействие пары звезд с бурыми карликами и дает в итоге такое распределение.

[Foma]

Космический телескоп Gaia завершает наблюдения.

В связи с исчерпанием запасов азота для микродвигателей, обеспечивающих прецизионное вращение и ориентацию аппарата, научная работа миссии будет прекращена 15 января 2025 г. Последние остатки сжатого газа предполагается потратить на технологические эксперименты. Вращение будет остановлено, а аппарат на несколько дней развернут экраном к Солнцу под разными углами. С точки зрения земного наблюдателя яркость Gaia при этом вырастет с ~20m до ~15m, что позволит увидеть его любительскими средствами. Необходимые эфемериды и карты неба можно сгенерировать на специальном сайте.


Схема экспериментов. SAA = Sun Aspect Angle

По окончании экспериментов аппарат покинет точку L2 и перейдет на гелиоцентрическую орбиту, исключающую возвращение к Земле в ближайшие 100 лет. В марте-апреле он будет окончательно выключен. Это кстати было не единственным вариантом - одно время рассматривалась возможность перевести аппарат на траекторию столкновения с Луной или Землей, но решили обойтись без спецэффектов.

Тем временем продолжится работа на каталогом Gaia. 4й релиз на основе первых 5.5 лет наблюдений ожидается не ранее середины 2026 г, финальный DR5 на всех данных за 10.5 лет - хорошо если в 2030. Погрешность определения параллаксов уменьшится с ~20 микросекунд дуги в DR3 до ~7 и 5 микросекунд в DR4 и DR5, а погрешность собственных движений - с 20 микросекунд дуги в год в DR3 до 4 и 1.5 микросекунд дуги в год в DR4 и DR5. В последнем случае выигрыш больше за счет большей временной базы.


Сравнение точности астрометрии DR3 (цветные точки), DR4 (5 yr) и DR5 (10 yr)

Также DR4 будет включать в себя полный набор астрометрии, фотометрии и измерений радиальной скорости для всех объектов + список экзопланет, найденных по астрометрии.

[vika vorobyeva]

Вчера Gaia завершила сканирование неба:
https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Gaia/Last_starlight_for_ground-breaking_Gaia

Станция превысила срок службы почти вдвое, но бак с топливом почти пуст.
Пишут, что в течение нескольких недель с "Гайей" будут проводить технологические эксперименты, а в потом уведут из 2-й точки Лагранжа на гелиоцентрическую орбиту захоронения. 27 марта 2025 года "Гайю" выключат.

[Goodricke]

Из ежемесячных обзоров Сергея Попова: http://xray.sai.msu.ru/~polar/sci_rev/440.html#arxiv/2501.09072

Динамика нашей Галактике в свете результатов Gaia (Milky Way dynamics in light of Gaia) https://arxiv.org/abs/2501.04075

Большой обзор по галактической динамике. Основной прогресс в этой области в последние годы связан с результатами спутника Gaia. На них авторы и концентрируются, не забывая однако и о других данных, дополняющих те, что получены на Gaia.

Обзор предназначен для специалистов.

[Programma.Boinc]

Телескоп Gaia ушел на пенсию
https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Gaia/Last_starlight_for_ground-breaking_Gaia

[Programma.Boinc]

Gaia обнаружила экзопланету и коричневый карлик
https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Gaia/Wobbling_stars_reveal_hidden_companions_in_Gaia_data

[Goodricke]

Из ежемесячных обзоров Сергея Попова: xray.sai.msu.ru/~polar/sci_rev/440.html

Ультрахолодные карлики в данных Gaia (Ultracool dwarfs in Gaia) https://arxiv.org/abs/2502.06198

Короткий, но подробный, рассказ о бурых карликах. Gaia дала много новой информации по этим объектам. Хотя даже этого инструмента не хватает для полного выявления всех источников хотя бы в нескольких десятках парсеках от нас (а самые слабые - спектрального класса Y, - вообще практически не видны на Gaia). Тем не менее, L-карлики удается неплохо изучить в объеме до 20-30 пк от Солнца. Это большой однородный массив информации, который в основном и обсуждается в обзоре.

[Goodricke]

Европейский орбитальный телескоп GAIA прекратил работу

27 марта Европейское космическое агентство (ESA) официально объявило о завершении миссии космического телескопа «Гайя» (Gaia) и отключении аппарата, внесшего большой вклад в науку.

https://www.vokrugsveta.ru/news/na-vechnyi-pokoi-v-evropeiskom-kosmicheskom-agentstve-obyavili-o-zavershenii-missii-teleskopa-gaiya-id6280128/
https://x.com/esaoperations/status/1905182275257454639

https://www.youtube.com/watch?v=LLDtgqmOkGY&ab_channel=ESAExtras

[Olweg]

Ну что же, ждём Data Release 4 с экзопланетами. К сожалению, не раньше середины 2026