Twee miljoen sterren in beweging
Kijk in de kristallen bol van Gaia en je zult de toekomst zien. Deze video toont de beweging van 2.057.050 sterren in de komende 5 miljoen jaar vanaf deTycho-Gaia astrometrische oplossingmonster, onderdeel van de eerste gegevensuitgave van European Space Agency's Gaia-missie.
Gaia is een ruimteobservatorium geparkeerd aan de L2 Lagrange-punt, een stabiele plaats in de ruimte een miljoen mijlen achter de aarde gezien vanaf de zon. Zijn missie is astrometrie: het meten van de precieze posities, afstanden en beweging van 1 miljard astronomische objecten (voornamelijk sterren) om een driedimensionale kaart van de Melkweg te maken. Gaia's radiale snelheidsmetingen - de beweging van sterren naar of van ons af - zullen astronomen een stereoscopisch en bewegend delenbeeld geven van ongeveer 1% van de sterren van de melkweg.
Bedenk hoe langzaam sterren bewegen vanuit het menselijk perspectief. Generaties mensen hebben geleefd en zijn gestorven sinds de tijd van het oude Griekenland, en toch lijken de sterrenbeelden en de blote-oogsterren tegenwoordig bijna identiek aan die van toen. Slechts een paar sterren - Arcturus, Sirius, Aldebaran - zijn voldoende bewogen om een waarnemer van vroeger met scherpe ogen hun beweging waar te nemen.
We weten dat sterren constant in beweging zijn rond het galactische centrum. De zon en de sterren in hun omgeving draaien rond de kern met ongeveer een half miljoen mijl per uur, maar bijna allemaal zijn ze zo ver weg dat hunduidelijk beweging heeft de naald nauwelijks bewogen in de tijd van de beschaving zoals wij die kennen.
Deze video toont meer dan 2 miljoen sterren uit de TGAS-steekproef, met de toevoeging van 24.320 heldere sterren uit de Hipparcos Catalogus die niet waren opgenomen in Gaia's eerste gegevensrelease in september 2016. De video vertrekt van de posities van sterren zoals gemeten door Gaia tussen 2014 en 2015, en laat zien hoe deze posities naar verwachting zullen evolueren in de toekomst, gebaseerd op de sterren ' juiste bewegingen of bewegingsrichting door de ruimte.
Kijken naar de show
De frames in de video zijn 750 jaar van elkaar gescheiden en de totale reeks beslaat 5 miljoen jaar. De donkere strepen die zichtbaar zijn in de vroege frames weerspiegelen de manier waarop Gaia de hemel scant (in stroken) en de vroege, minder complete database. De artefacten worden geleidelijk weggewassen als sterren langs de hemel bewegen.
Met behulp van de bovenstaande kaart om je te oriënteren, is het leuk om Orion door de millennia heen te zien veranderen. Betelgeuze verlaat het sterrenbeeld vrij snel in noordelijke richting, maar Orion's Gordel blijft daar bijna 2 miljoen jaar hangen, zelfs als het snel verslapt! De Pleiaden drijven samen naar links en buiten beeld en verschijnen dan weer aan de rechterkant.
Sterren lijken te bewegen met een breed scala aan snelheden in de video, waarbij sterren in het galactische vlak vrij traag bewegen en snellere die over het beeld rennen. Dit is een perspectiefeffect: de meeste sterren die we in het vliegtuig zien, zijn veel verder van ons verwijderd en lijken dus langzamer te bewegen dan de nabijgelegen sterren, die over de hele hemel zichtbaar zijn.
Sommige sterren die snel in en uit het zicht lijken te komen, passeren dicht bij de zon. Maar beweging van degenen die bogen traceren van de ene kant van de lucht naar de andere terwijl ze dichtbij de galactische polen (boven- en onderkant van het frame) passeren terwijl ze versnellen en vertragen, is vals. Deze sterren bewegen met een constante snelheid door de ruimte.
Sterren in de halo van de Melkweg, een min of meer bolvormige structuur in het midden van de spiraalschijf van het sterrenstelsel, lijken ook vrij snel te bewegen omdat ze door het galactische vlak snijden ten opzichte van de zon. In werkelijkheid bewegen halo-sterren heel langzaam ten opzichte van het centrum van de melkweg.
Al vroeg in de visualisatie zien we wolken van interstellair gas en stof die enorme ruimtes in de melkweg innemen en het zicht op verder weg gelegen zonnen blokkeren. Dat deze donkere wolken na verloop van tijd lijken te verdwijnen, is ook een vals effect.
Na een paar miljoen jaar lijkt het vlak van de Melkweg naar rechts te zijn verschoven als gevolg van de beweging van de zon ten opzichte van die van nabije sterren in de Melkweg. Gebieden die geen sterren meer hebben in de video, zullen niet zo worden weergegeven voor toekomstige sterrenkijkers, maar zullen in plaats daarvan worden aangevuld met sterren die momenteel niet door Gaia zijn bemonsterd. Dus ja, er zijn een paar dingen waarmee u rekening moet houden bij het bekijken van deze positiegegevens die zijn omgezet in stellaire bewegingen, maar het algemene beeld is nauwkeurig.
Ik vind de video net zo fascinerend als het kijken naar vuurvliegjes op een avond in juni. De sterren lijken te leven. Geniet van je rit in de tijdmachine!
