Астрономия

Наша галактика Млечный Путь не зря получила такое название. В центральной области и в диске настолько много звезд, что они сливаются для нас в белую дымчатую полосу. Даже с помощью инструментов разобраться в этом скоплении объектов непросто. На протяжении более 13 лет астрономы изучали эти области Галактики в инфракрасном диапазоне, вглядываясь сквозь межзвездную пыль и газ. Наконец, они представили результат своего монументального труда.

Ученые проводят масштабные оптические обзоры неба на протяжении многих десятилетий. Редко какой обзор захватывает объекты в так называемой зоне избегания — области неба, закрытой диском Млечного Пути. Наблюдениям там мешают не только межзвездная пыль и газ, но и свет соседних и более далеких звезд. В направлении центральной области Галактики мы видим и звезды диска, и звезды балджа в окрестностях центра, и звезды гало на фоне. Минимизировать эти проблемы можно при наблюдениях в инфракрасном диапазоне.

В 2010 году астрономы начали вести наблюдения за этими «сложными» областями Млечного Пути. Для этого они использовали телескоп VISTA, ведущий наблюдения в оптическом и инфракрасном диапазонах. Он находится в Паранальской обсерватории в Чили, которая принадлежит Европейской Южной обсерватории.

На первом этапе, во время обзора VVV, астрономы искали и собирали параметры объектов, которые могут служить индикаторами расстояний в космосе. В частности, переменные звезды типа RR Лиры, цефеиды и звезды на эволюционной стадии красного сгущения.

В 2016 году стартовал расширенный обзор VVVX, целью которого стало изучение центральной области Млечного Пути. Ученые проекта регулярно публиковали результаты наблюдений. Такие релизы вышли в 2019 и 2021 годах. По их результатам написано уже более 300 научных статей. И вот, наконец, готова финальная карта с данными и снимками.

Наблюдения VVV и VVVX проводили на протяжении 4,2 тысячи суммарных часов в течение более 13 лет, до марта 2023 года. В итоговый каталог вошло свыше миллиона файлов, из них более 200 тысяч — снимки, на которые попали 1,5 миллиарда точечных источников излучения.

Работа с описанием дизайна обзора, наблюдений и методов обработки результатов опубликована в журнале Astronomy & Astrophysics.

Изученная область охватывает лишь четыре процента небесной сферы, но в ней расположено большинство звезд Млечного Пути. Главное — в нее вошли регионы с самой высокой концентрацией межзвездного газа и пыли. Так, на карту попали многие «новорожденные» звезды, прячущиеся внутри плотных облаков газа.

Среди крупных объектов — более 50 известных шаровых скоплений и примерно 1000 рассеянных скоплений звезд. На сегодня это единственный обзор в ближнем инфракрасном диапазоне, охватывающий такую большую площадь с настолько высокой точностью. «Глубина» наблюдений даже позволяет изучать далекие галактики за «зоной избегания».

Опубликованный обзор открывает большие возможности для новых исследований в самых разных сферах астрофизики. Например, он поможет в поиске и изучении переменных звезд, далеких галактик, маломассивных и тусклых звезд, коричневых карликов, крупных экзопланет, звездных скоплений и событий микролинзирования.

«Мы уже совершили так много открытий, мы навсегда изменили взгляд на нашу Галактику», — сказал Данте Миннити, руководитель проекта, астрофизик из Университета Андреса Бельо (Чили).

Главным инструментом астрономов в этом проекте стала инфракрасная камера VIRCAM, способная видеть сквозь межзвездную пыль и газ. В 2023 году, по завершении проекта, ее вывели из эксплуатации. Заменой станет оптоволоконный спектрограф 4MOST, цели для которого отберут по созданной базе. Как отметили исследователи, обзор станет хорошей «библиотекой» целей и для других телескопов: космического телескопа «Джеймс Уэбб», обзоров MOONS и MWM.

Истинную конкуренцию новому обзору сможет составить лишь космический телескоп «Нэнси Грейс Роман». Он тоже сможет наблюдать большие области неба в инфракрасном диапазоне. Главное — аппарат будет работать из космоса, поэтому точность наблюдений станет гораздо выше.

Новый инструмент планируют запустить в 2027 году. На ближайшее десятилетие именно обзор VVVX будет служить прочной основой для новых исследований.