Belgische astronomen helpen bij het maken van het meest gedetailleerde overzicht van onze Melkweg

Belgische astronomen helpen bij het maken van het meest gedetailleerde overzicht van onze Melkweg


13 juni 2022 – Vandaag kondigt het Europees Ruimteagentschap (ESA) het meest gedetailleerde overzicht van onze Melkweg tot nu toe aan. De derde data release van de Gaia satelliet biedt een schat aan informatie over de sterren en andere hemellichamen die samen onze Melkweg vormen. Belgische astronomen, waaronder wetenschappers van de Koninklijke Sterrenwacht van België, hebben bijgedragen aan het Europese consortium dat deze catalogus ter beschikking stelt. Het onderzoek zal ons in staat stellen nieuwe asteroïden, dubbelsterren en “sterbevingen” te vinden en nieuwe inzichten te verwerven in ons Melkwegstelsel.

De Gaia-satelliet brengt sinds 2014 de hemel in kaart, en op die kaart staan sterren die een miljoen keer zwakker zijn dan met het blote oog kan worden waargenomen. Gaia heeft uitzonderlijk nauwkeurige afstanden gemeten tot bijna 2 miljard sterren, en heeft gemeten hoe snel en in welke richting de sterren door de ruimte bewegen terwijl ze rond het centrum van onze Melkweg draaien.

Artist's view van de Gaia satellite die zich  voor de Melkweg bevindt. Image credit: ESA/ATG medialab – ESO/S. Brunier

Artist’s view van de Gaia satellite die zich voor de Melkweg bevindt. Image credit: ESA/ATG medialab – ESO/S. Brunier

De derde data release van Gaia voegt een volledig nieuwe dimensie toe aan deze eerdere resultaten. Met behulp van de spectroscopische informatie die Gaia heeft verzameld, hebben astronomen de temperaturen, de massa’s en de leeftijden van de sterren bepaald. Ook de snelheid waarmee sterren naar ons toe of van ons af bewegen is bepaald, evenals hun chemische samenstelling. Gedetailleerde informatie over sterren die in de loop van de tijd variëren in helderheid (‘sterbevingen’), of sterren die deel uitmaken van een dubbelstersysteem, is een ander belangrijk onderdeel van de gepubliceerde gegevens. Daar blijft het niet bij, want Gaia ziet ook objecten die veel dichterbij zijn dan de sterren van de Melkweg, zoals asteroïden in het zonnestelsel. Anderzijds, heeft Gaia veel verder weg miljoenen melkwegstelsels en quasars buiten onze Melkweg waargenomen.

De Koninklijke Sterrenwacht van België (KSB) heeft zijn expertise gebruikt om de spectra te analyseren die door de Gaia-satelliet zijn verzameld. “De derde Gaia Data Release betekent een echte doorbraak in de karakterisering van de sterren van onze Melkweg, vooral voor de jongste, heetste en verste sterren”, zegt Dr. Yves Frémat. De wetenschappers van de KSB hebben ook bijgedragen aan de bepaling van de snelheid in de gezichtslijn van een ongeëvenaard aantal van 33 miljoen sterren. Dr. Alex Lobel merkt op: “Deze gegevens leveren langverwachte fundamentele informatie voor nieuwe en belangrijke ontdekkingen in de komende jaren over de galactische structuur en evolutie”.

De KSB draagt ook bij aan de gegevensverwerking van asteroïden. Het huidige Gaia archief bevat ongeveer 20 miljoen nauwkeurige posities van meer dan 150 000 asteroïden. “Nooit eerder hadden we zulke nauwkeurige banen voor zoveel asteroïden”, zegt Dr. Thierry Pauwels, die werkt aan de software om de positie van asteroïden te bepalen.

De gespecialiseerde expertise van Belgische onderzoekers speelde een belangrijke rol in het Europese consortium dat de enorme hoeveelheid aan Gaia gegevens analyseerde. Astronomen van de KU Leuven, de Koninklijke Sterrenwacht van België, de Université libre de Bruxelles, de Universiteit Antwerpen en de Université de Liège hebben allemaal aan dit werk bijgedragen. De Belgische deelname aan de Gaia-missie is mogelijk gemaakt door financiering van het Belgisch Federaal Wetenschapsbeleid (BELSPO) via het PRODEX-programma van ESA.

De Gaia Melkweg in beweging (3D)

Hammer_RadialVelProperMotion_2000_label

ESA’s Gaia data release 3 toont ons de snelheid waarmee meer dan 30 miljoen Melkwegsterren naar ons toe komen of van ons af bewegen. Dit wordt ‘radiële snelheid’ genoemd en het is de derde snelheidsdimensie in de Gaia-kaart van ons melkwegstelsel. Samen met de eigenbeweging van sterren (beweging langs de hemel) kunnen we nu zien hoe de sterren over een groot deel van de Melkweg bewegen.

Deze hemelkaart toont het snelheidsveld van de Melkweg voor  ongeveer 26 miljoen sterren. De kleuren tonen de radiële snelheden van de sterren langs de gezichtslijn. Blauw toont de delen van de hemel waar de gemiddelde beweging van de sterren naar ons toe is en rood toont de gebieden waar de gemiddelde beweging van ons af is. De lijnen in de figuur geven de beweging van de sterren op de hemel weer (eigenbeweging). Deze lijnen laten zien hoe de richting van de snelheid van de sterren varieert per galactische breedtegraad en lengtegraad. De Grote en de Kleine Magelhaense Wolk (LMC en SMC) zijn niet zichtbaar, omdat voor deze afbeelding alleen sterren met welbepaalde afstanden werden geselecteerd.

Meer informatie: https://www.cosmos.esa.int/web/gaia/dr3-do-they-approach-us-or-move-away.

De Koninklijke Sterrenwacht van België, ULiège en UAntwerpen hebben bijgedragen tot de radiële snelheidsberekening van de sterren op basis van Gaia-gegevens.

Credit: ESA/Gaia/DPAC, CC BY-SA 3.0 IGO.

De asymmetrische Melkweg in beweging

videoLobel

Link naar de video: http://alobel.freeshell.org/GaiaDR3/gaiadr3.html

ESA’s Gaia data release 3 toont ons de snelheid waarmee meer dan 30 miljoen Melkwegsterren naar ons toe of van ons af bewegen. Dit wordt ‘radiële snelheid’ genoemd en het is de derde snelheidsdimensie in de Gaia-kaart van onze Melkweg. We kunnen nu zien hoe de sterren over een groot deel van de schijf van de Melkweg bewegen.

Dankzij Gaia kunnen we duidelijk zien dat de sterren gemiddeld niet met cirkelvormige bewegingen rond het centrum van het melkwegstelsel draaien. Dit komt doordat onze Melkweg niet symmetrisch rond zijn as is. Het is een ‘balkvormig’ spiraalstelsel, en de bewegingen tonen ons de oriëntatie van de centrale balk.

Meer informatie: https://www.cosmos.esa.int/web/gaia/dr3-do-they-approach-us-or-move-away.

De Koninklijke Sterrenwacht van België, ULiège en UAntwerpen hebben bijgedragen aan de radiale snelheidsberekening van de sterren op basis van Gaia-gegevens.

Credit: ESA/Gaia/DPAC, CC BY-SA 3.0 IGO.

Asteroid populations in Gaia data release 3

videoAsteroidsLink naar de video: https://youtu.be/XYir3bQMfgQ

Verreweg de grootste groep objecten van het zonnestelsel die in Gaia’s data release 3 zitten, zijn 154 741 asteroïden waarvan Gaia de banen heeft bepaald. Afhankelijk van hun banen kunnen verschillende groepen asteroïden worden onderscheiden.

De Koninklijke Sterrenwacht van België heeft bijgedragen tot de verwerking van de Gaia gegevens van asteroïden en objecten in het zonnestelsel.

Credit: ESA/Gaia/DPAC, CC BY-SA 3.0 IGO.

Nauwkeurige banen van asteroiden in de derde data release van Gaia

videoPauwels

Link naar de video: https://alobel.freeshell.org/AsteroidsGDR3/asteroidsDR3.html

Af en toe gebeurt het dat een asteroïde een ster bedekt. Alleen een waarnemer die zich in de schaduw van de asteroïde bevindt, zal de bedekking zien. Het bedekkingsgebied is even breed als de asteroïde zelf, typisch enkele tientallen kilometers.

Maar tot nu toe bedroegen de onzekerheden in de positie van de asteroïden en dus ook in het bedekkingspad gemakkelijk enkele honderden kilometers. En een bedekking die voorspeld was voor België, was in werkelijkheid misschien in Rome te zien. Vele waarnemers stelden hun telescoop op, maar zagen geen bedekking.

Maar met de waarnemingen van Gaia hebben we nu nauwkeurige banen van 150 duizend asteroïden, en kan de positie tot op enkele kilometer nauwkeurig bepaald worden. Zodat we met vrij grote zekerheid kunnen bepalen waar een bedekking te zien zal zijn. Zo kunnen de waarnemers van sterbedekkingen veel efficiënter hun waarnemingen plannen.

Als voldoende waarnemers het tijdstip van verdwijnen en weder verschijnen van de ster noteren, kan het silhouet van de asteroïde gereconstrueerd worden. Dit helpt ons de fysische eigenschappen van de asteroïden beter te kennen.

Ken uw vijand. Als ooit een asteroïde gevonden wordt op een ramkoers naar de aarde, zullen we zo beter in staat zijn om een strategie te bepalen om het gevaar af te wenden.

De Koninklijke Sterrenwacht van België heeft bijgedragen tot de verwerking van de Gaia gegevens van asteroïden en objecten in het zonnestelsel.

Credit: ESA/Gaia/DPAC, CC BY-SA 3.0 IGO.

Verdere informatie

Dit nieuws is gebaseerd op een gezamenlijke persbericht van de Koninklijke Sterrenwacht van België, KU Leuven, ULB, ULiege en UAntwerpen.