60 миллионов солнц за сутки: Euclid создал самую детальную карту центра Млечного Пути

В 2025 году космический аппарат Европейского космического агентства Euclid — охотник за тёмной вселенной — на 26 часов обратил свой взор к сердцу Млечного Пути. Чуть более чем за сутки телескоп сумел создать самую большую и детальную фотографию этого региона нашей галактики из когда-либо сделанных. Снимок, усыпанный 60 миллионами звёзд, способен помочь учёным в поиске внесолнечных планет — экзопланет — в области, известной как галактический балдж.

Euclid создавался для изучения тёмной энергии — загадочной силы, движущей ускоряющееся расширение Вселенной, — путём наблюдения за далёкими галактиками. Это означает, что космический телескоп обладает достаточной мощностью, чтобы различать отдельные звёзды в центральной выпуклости Млечного Пути. Другие телескопы с этой задачей не справляются: их слишком сильно ослепляет плотная звёздная толчея этого региона.

Euclid попросили промониторить центральный балдж Млечного Пути, чтобы помочь астрономам в охоте за экзопланетами: именно здесь чаще всего происходят так называемые события «микролинзирования». «Чтобы поймать микролинзирование, нужно наблюдать участки неба, переполненные звёздами, — например, ближе к центру нашей галактики», — пояснил руководитель научной группы Жан-Филипп Больё из парижского Института астрофизики.

Космическая лупа для далёких миров

Микролинзирование — это слабая форма гравитационного линзирования, возникающая, когда массивные объекты искривляют саму ткань пространства. Когда свет фонового источника проходит сквозь эту деформацию, его траектория изгибается. Этот эффект применяют для изучения фонового источника; например, с его помощью учёные великолепно поработали на «Джеймсе Уэббе» (JWST), исследуя одни из самых далёких и ранних галактик. Однако искривление света фоновых источников можно использовать и для обнаружения тусклых объектов — таких как планеты.

Для обнаружения планет методом микролинзирования требуется, чтобы одна звезда прошла перед другой, выступив в роли гравитационной линзы. Присутствие планеты вызывает крошечное возмущение в линзировании света фоновой звезды. Эффект ничтожный, но его с огромным успехом применяют для выявления экзопланет. «За последние двадцать лет с помощью этого метода открыто почти 300 экзопланет, и все — с наземными телескопами, и все — по направлению к центру нашей галактики, — рассказал Больё. — Это изображение Euclid включает 51 известную планетную систему, и оно поможет изучить ещё множество тех, что будут открыты».

Несмотря на то что исследование центрального балджа силами Euclid указывает путь к наблюдению новых событий микролинзирования, в самих данных европейского аппарата таких событий нет. Причина проста: обнаружение подобных явлений требует примерно двадцати дней наблюдений. Вместо этого задачу длительного мониторинга региона возьмут на себя другие телескопы — прежде всего готовящийся к запуску Nancy Grace Roman Space Telescope. Сопоставляя свои наблюдения с суточным массивом данных Euclid, Roman сможет выявлять события микролинзирования.

Машина времени для будущих открытий

«За 24 часа Euclid уже запечатлел звёзды, вовлечённые во все будущие события микролинзирования, которые обнаружит космический телескоп Roman, но сделал это до того, как звёзды и планеты выстроились в линию», — отметила участница команды Наталья Рекцини из Института астрофизики в Париже. «Это значит, что любой, кто зафиксирует событие микролинзирования в том же регионе, например с помощью Roman, отныне сможет использовать данные Euclid как временной ориентир в прошлом и увидеть, как выглядели звёзды до того, как перекрыли друг друга. Поскольку Euclid способен чётко разделять отдельные звёзды, можно будет измерить, насколько быстро они движутся с течением времени, и использовать эту информацию для подтверждения существования планеты и определения её массы. С данными из одной временной точки это было бы невозможно».

Особый восторг у охотников за экзопланетами вызывает то обстоятельство, что прочие методы поиска далёких миров, как правило, лучше всего находят горячие и массивные планеты вблизи родительских звёзд. Микролинзирование же способно обнаруживать куда более скромные по размерам планеты на значительном удалении от своих светил и с куда более холодными температурами. Иными словами, с его помощью можно отыскать ледяные гиганты вроде Урана и Нептуна на широких орбитах вокруг звёзд центрального балджа.

«Этот результат показывает, чего может достичь относительно небольшая, целеустремлённая команда в рамках масштабной международной миссии, — подчеркнула Валерия Петторино, научный руководитель проекта Euclid в ESA. — Именно поэтому данные Euclid станут временным эталоном для прошлых и будущих миссий и позволят исследовать экзопланеты и их массы. Эти данные можно использовать и для других научных задач: от коричневых карликов и двойных звёзд до звёздных движений и пыли в масштабах всей нашей галактики».

Источники:
Материал подготовлен на основе публикаций Европейского космического агентства (ESA), заявлений научной группы Euclid (Институт астрофизики, Париж), данных миссий ESA/Gaia/DPAC, а также изображений, обработанных Ж.-К. Кюиландром и Э. Бертеном (CEA Paris-Saclay).