Астрономи склали новий атлас найближчих 380 тисяч галактик

Новий атлас, викладений у відкритий доступ, допоможе вивчати еволюцію галактик, гравітаційні хвилі, темну матерію і загальну структуру Всесвіту.

До нового Siena Galaxy Atlas (SGA) увійшли дані трьох оглядів неба DESI Legacy Surveys, проведених у період з 2014 по 2017 рік. Їхньою метою було виявити потенційно цікаві об’єкти для вивчення приладом DESI – спектроскопічним інструментом, встановленим на телескопі Ніколаса Ульріха Мейолла в Національній обсерваторії Кітт-Пік (США). З його допомогою вивчають історію розширення Всесвіту і природу темної енергії.

Дані для DESI Legacy Surveys збирали інструментами Національної обсерваторії Кітт-Пік, приладами Міжамериканської обсерваторії Серро-Тололо (Чилі), а також з огляду BASS. Крім цього, до підсумкового атласу SGA увійшли дані інфрачервоного космічного телескопа WISE.

Так вдалося покрити майже половину неба – близько 20 тисяч квадратних градусів, – зробивши знімки в оптичному та інфрачервоному діапазонах і зібравши дані щодо 383 620 найближчих великих галактик. В атласі SGA вказані їхні точні координати, розмір, форма та інші параметри. Зокрема, це перший атлас із профілями поверхневої яскравості об’єктів – графіками, що описують зміну яскравості від найяскравішої точки (зазвичай у центрі галактики) до найтьмянішої.

Розподіл галактик, що потрапили у фінальну версію атласу SGA. Кривою позначена галактична площина Чумацького шляху / © John Moustakas et al, Siena Galaxy Atlas 2020

“Старі атласи сповнені неточностей у положенні, розмірі та формах галактик, до того ж там є об’єкти, які є не галактиками, а зірками та артефактами спостережень. Атлас SGA виправив ці помилки на величезній частині неба. До того ж у ньому найкращі вимірювання яскравості галактик, а в нас раніше не було таких надійних даних для настільки великої вибірки”, – прокоментував учасник проєкту Аржун Дей (Arjun Dey), астроном Національної науково-дослідної лабораторії оптично-інфрачервоної астрономії (NOIRLab, США).

Атлас SGA спростить астрономам і астрофізикам підбір об’єктів для спостережень. А масив даних дасть змогу аналізувати подібності та відмінності між групами галактик. Наприклад, у їхній структурі або патернах зореутворення. Також атлас можна буде використовувати як карту для пошуку джерел неповторюваних сигналів, наприклад гравітаційних хвиль.

Для розуміння природи Всесвіту важливо розібратися з питанням про те, що спричиняє прискорене обертання периферичних областей галактичних дисків – тяжіння темної матерії, модифікована ньютонівська динаміка або щось іще. Однак, щоб вибрати між цими варіантами з високим ступенем надійності, критично важливо мати достовірні атласи галактик.

Приміром, зовсім недавно астрономи переоцінили розподіл зірок і маси в Чумацькому Шляху – Галактиці, де живемо ми. І виявилося, що її краї розкручуються слабкіше, ніж вважалося раніше, а розрахункову частку темної матерії довелося знизити вдвічі. Подібні переоцінки з новим атласом галактик можуть стати досить частим явищем, істотно уточнивши наше уявлення про далекий космос.

Атлас викладено у відкритий доступ на платформі Astro Data Lab. Робота з описом дослідження опублікована в The Astrophysical Journal Supplement Series.