Новая звездная карта Gaia раскрывает эволюцию звезд в масштабах Галактики

Астрономы совершили прорыв, создав первую в своем роде звездную карту, которая объединила данные о тысячах рассеянных скоплений и десятках тысяч переменных звезд. Этот масштабный проект, основанный на наблюдениях космического телескопа Gaia, позволяет впервые изучать поведение и эволюцию звезд не изолированно, а в контексте их скоплений и в сравнении по всей Галактике, открывая новые пути для понимания звездной физики.

Рассеянные звездные скопления — это уникальные природные лаборатории. Все звезды в таком скоплении рождаются примерно в одно время из одного газопылевого облака и связаны взаимным тяготением. Это сходство исходных условий позволяет ученым с высокой точностью исследовать, как на судьбу звезды влияют ее масса, химический состав и возраст, отфильтровывая другие переменные.

Объединенный подход: от разрозненных данных к целостной картине

Ключевыми объектами исследования стали переменные звезды — светила, яркость которых периодически меняется. Эти пульсации являются прямым отражением внутренних процессов звезды, подобно биению сердца. Однако долгое время переменные звезды и скопления, в которых они находятся, изучались раздельно. Такой подход оставлял существенные пробелы в понимании их общей природы и эволюции.

Чтобы преодолеть эту разобщенность, международная команда ученых во главе с Ричардом Андерсоном (EPFL) и Эмили Хант (Институт астрономии Макса Планка) провела масштабную работу по каталогизации. Они использовали беспрецедентно точные данные миссии Gaia Европейского космического агентства, сопоставив почти 35 000 переменных звезд с 1 200 рассеянными скоплениями в пределах 6 500 световых лет от Земли. Получившаяся карта — это мощный инструмент для изучения полного жизненного цикла звезд: от их рождения в скоплениях до конечных стадий эволюции.

«Это научный прорыв, поскольку впервые большие выборки звездных скоплений и переменных звезд анализируются вместе», — подчеркивает Ричард Андерсон. «Возникает синергия: два подхода, которые раньше использовались порознь, теперь взаимно обогащают и дополняют друг друга».

Наследие Gaia: данные для будущих открытий

Космическая обсерватория Gaia, завершившая свою основную миссию в марте 2025 года, произвела революцию в астрометрии. Она с беспрецедентной точностью измерила положения, яркость, цвет и собственные движения более миллиарда звезд. Именно этот гигантский массив данных лег в основу нового исследования.

Ученые разработали методику кросс-сопоставления данных. Сначала переменные звезды были идентифицированы и соотнесены с известными рассеянными скоплениями. Затем для каждой такой пары был проведен детальный анализ параметров: блеска, расстояния, возраста скопления и характеристик переменности. Такой масштабный статистический подход позволил выявить ранее скрытые закономерности, показывающие, как меняется поведение звезд по мере старения их родного скопления.

«Наша работа — это лишь предвкушение тех открытий, которые принесут новые релизы данных Gaia, — говорит Андерсон. — Они произведут революцию в изучении звездных популяций через призму их переменности».

Ключевые открытия и значение каталога

Анализ объединенной карты привел к ряду важных выводов. Оказалось, что переменность — широко распространенное явление: примерно каждая пятая звезда в рассеянных скоплениях меняет свой блеск. Природа этой переменности зависит от возраста скопления: в молодых скоплениях чаще встречаются быстрые и мощные пульсации, а в старых преобладают более спокойные, долгопериодические циклы, похожие на солнечные.

Одним из самых практичных результатов стало открытие «звездных хронометристов» — определенных типов переменных звезд, чьи свойства надежно указывают на возраст всего скопления. Это позволяет астрономам оценивать возраст скоплений проще и точнее, без необходимости строить сложные теоретические модели.

Весь созданный каталог, содержащий данные о 35 000 переменных звезд в скоплениях, находится в открытом доступе для мирового научного сообщества. Команда также подготовила специальную диаграмму, на которой показано, как разные типы переменных звезд распределяются на классической диаграмме Герцшпрунга — Рассела — основном инструменте для отслеживания эволюции светил.

«Мы буквально сделаны из звездной пыли, — заключает Ричард Андерсон. — Понимание жизни звезд, физических законов, которые ею управляют, — это ключ к осознанию наших собственных истоков и нашего места в грандиозной структуре Вселенной».

Больше интересных статей здесь: Новости науки и техники.

Источник статьи: Инновационная звездная карта объединила рассеянные скопления, которые ранее изучались по отдельности, позволив сравнить поведение звезд в разных частях Млечного Пути.