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Der dritte Data Release vom Gaia-Projekt ist da!

13. Juni 2022

Im September 2016 gab es den ersten Sternenkatalog vom Gaia-Satelliten, praktischerweise während der Jahrestagung der deutschen Astronomen in Bochum, im April 2018 dann den zweiten, der das Bild der Milchstraße abermals revolutionierte, und im Dezember 2020 folgte eine Vorabversion des dritten („Heute um 12:00 MEZ wird die nächste Version …“ und „Die unabhängigen Analysen des neuen Gaia-Katalogs EDR3 sprudeln …“) – und heute erscheint nun der dritte gigantische Sternen-Katalog mit 1’811’709’771 Sternen (und ca. 10 Mio. extragalaktischen Objekten) aus dem größten und genauesten Astrometrie-und-mehr-Projekt aller Zeiten. Über das Gaia-Archiv zugänglich werden soll er um Punkt 12:00 MESZ, und es wird auch rund 50 wissenschaftliche Papers dazu geben: zu allen technischen Details aber auch zu einigen Entdeckungen, die bereits im „DR3“ gemacht wurden.

Was alles in diesem Data Release steckt, umreißt bereits seit einigen Tagen ein Press Kit, in diesen Minuten beginnt eine Pressekonferenz der ESA (der um 11:00 MESZ viele weitere Events folgen sollen, auf Deutsch hier bzw. hier) – und ab diesem Augenblick darf auch aus einer Pressemitteilung der ESA mit einer ersten Übersicht zitiert werden: „Die Datenfreigabe 3 von Gaia enthält neue und verbesserte Details für fast zwei Milliarden Sterne in unserer Galaxie. Der Katalog enthält neue Daten, wie z. B. chemische Zusammensetzungen, Sterntemperaturen, Farben, Massen, Alter und die Geschwindigkeit, mit der sich Sterne auf uns zu oder von uns weg bewegen (Radialgeschwindigkeit). Ein Großteil dieser Informationen wird durch die erstmals veröffentlichten Spektroskopie-Daten von Gaia bereitgestellt. […]

Dieser Datensatz enthält auch den bisher größten Katalog von Doppelsternen, Tausende von Objekten des Sonnensystems wie Asteroiden und Monde von Planeten sowie Millionen von Galaxien und Quasaren außerhalb der Milchstraße. Zu den überraschendsten Entdeckungen in den neuen Daten gehört, dass Gaia Sternenbeben – winzige Bewegungen auf der Oberfläche eines Sterns – nachweisen kann, die die Form der Sterne verändern. Das Observatorium wurde eigentlich nicht dafür gebaut. Gaia hat bereits zuvor radiale Schwingungen gefunden, die Sterne regelmäßig anschwellen und schrumpfen lassen, während sie ihre kugelförmige Gestalt beibehalten. Allerdings hat Gaia jetzt auch andere Schwingungen entdeckt, die eher wie große Tsunamis wirken. Diese nicht-radialen Schwingungen verändern lediglich die globale Form eines Sterns und sind daher nicht so leicht zu erkennen. […]

Die Zusammensetzung der Sterne kann uns etwas über ihren Entstehungsort und ihre anschließende Reise und damit über die Geschichte der Milchstraße verraten. Mit den heute veröffentlichten Daten enthüllt Gaia die größte chemische Karte der Galaxie, die mit 3D-Bewegungen von der Umgebung unserer Sonne bis hin zu kleineren Galaxien in unserer Nähe gekoppelt ist. […] Dank Gaia wissen wir, dass einige Sterne in unserer Galaxie aus primordialem Material bestehen, während andere wie unsere Sonne aus einer Materie bestehen, die von früheren Generationen von Sternen angereichert wurde. Die dem Zentrum und der Ebene unserer Galaxie näher gelegenen Sterne sind reicher an Metallen als Sterne in größerer Entfernung. Gaia hat außerdem anhand ihrer chemischen Zusammensetzung Sterne identifiziert, die ursprünglich aus anderen Galaxien als unserer stammen. […]

Ein neuer Katalog von Doppelsternen gibt Aufschluss über die Masse und die Entwicklung von mehr als 800’000 Doppelsternsystemen, während eine neue Asteroidenstudie, die 156’000 felsige Körper umfasst, den Ursprung unseres Sonnensystems näher beleuchtet. Gaia enthüllt auch Informationen über 10 Millionen veränderliche Sterne, geheimnisvolle Makromoleküle zwischen den Sternen sowie Quasare und Galaxien außerhalb unserer eigenen kosmischen Nachbarschaft. „Anders als bei anderen Missionen, die auf bestimmte Objekte abzielen, handelt es sich bei der Mission Gaia um eine Durchmusterungsmission. Das bedeutet, dass Gaia bei der mehrfachen Durchmusterung des gesamten Himmels mit Milliarden von Sternen zwangsläufig Entdeckungen machen wird, die anderen, spezielleren Missionen entgehen würden. Das ist eine ihrer Stärken […]“, sagt Timo Prusti, Projektwissenschaftler für Gaia bei der ESA.“ [10:00 MESZ]

Konkurrenz für die ESA-Pressekonferenz: Die Royal Astronomical Society macht ihr eigenes Ding! Auch der oben zitierte ESA Release mit vielen Bildern und ein wachsender Thread dazu sowie eine Pressemitteilung des AIP. [10:15 MESZ] Ein 38-Sekunden-Video mit Science-Highlights – und zahlreiche Einzel-Ergebnisse, auf die hier später näher eingegangen werden wird. Während der Kuchen bereit steht. [10:30 MESZ] Das britische Event, auch als Zoom-Konferenz verfügbar, scheint wissenschaftlich viel ergiebiger als die ESA-PK zu sein. [10:40 MESZ]

Ein 5-Minuten-Video über den DR3. Und der ESA Release auf Deutsch und ein R.A.S. Release sowie ein Artikel auf Französisch. [10:50 MESZ] Und nun – nur auf Zoom aber offen gestreamt – ein Event auf Deutsch, das in der formellen Freigabe des Katalogs um 12:00 MESZ gipfeln soll. [11:00 MESZ] Auch vom DLR eine Pressemitteilung. [11:05 MESZ] Die Bedeutung der 470 Millionen Sternspektren, die im DR3 erstmals zur Verfügung stehen, aus dem deutschen Event. [11:20 MESZ] Ein Farben-Helligkeits-Diagramm und Einzel-Spektren repräsentativer Sterne. [11:25 MESZ]

Die „chemische Kartographie“ der Milchstraße in einem Video, das auch auf dem deutschen Event gezeigt wurde. [11:40 MESZ] Und weitere Slides, zu extragalaktischen Objekten einer- und Asteroiden-Beobachtungen Gaias andererseits. [11:50 MESZ] Die Datenbank – auf mehreren Servern parallel gehostet – wird in dieser Minute freigeschaltet! Und auf dem Event hieß noch, den nächsten Data Release werde es 2025 geben, mit Gaia-Daten der ersten fünf Jahre. [12:00 MESZ] Auf dieser Seite können die Daten-Zugriffe allein auf den (wichtigsten) Server in Spanien verfolgt werden: Schon gast 400 User aus 40 Ländern sind da. [12:05 MESZ]

Und noch ein Video, über die Chemie von Asteroiden: Noch viele weitere (meist kürzere) Videos mit Daten-Animationen sind in den DR3-„Stories“ verlinkt, von denen mehr und mehr auftauchen, etwa mit den Sternbeben aus der ESA-PK oder zu 30 Millionen Radial-Geschwindigkeiten oder eine Zoom-Fahrt in die lokale Nachbarschaft. Auch neue Milchstraßen-Karten auf DR3-Basis, weitere Press Releases aus dem U.K. hier und hier, aus Katalonien hier, hier, hier und hier und aus Italien, der DR3 in einer Minute, ein stundenlanges Gaia-Event aus Frankreich – und die Torten zum DR3 im Detail … [12:15 MESZ]

Das Einführungs-Video des deutschen Events zur Gaia-Mission an sich – und eine andere Version des o.g. Zoom-Videos mit Musik von der Quelle, das aktuelle Bild der Milchstraße face-on, noch ein Thread der ESA zu den DR3-Ergebnissen und ein CNRS Release. [13:00 MESZ] Gleich noch ein Visualisierungs-Tool der Milchstraße in 3D, das hier beschrieben wird, und ein Artikel. [13:35 MESZ] Weitere hier, hier, hier, hier, hier und hier, ein UCL Release, eine PM der MPG, eine Aufzeichnung der ESA-PK, ein spanisches Kolloquium zum DR3 in ca. 10 Minuten und Threads hier und hier. [16:20 MESZ] Und hier.

Der DR3 fünf Ausschnitten aus Allsky-Darstellungen, mit dem Galaktischen Zentrum jeweils in der Mitte: oben die Metallizität der Sterne, röter = metallreicher wie auffällig die galaktische Scheibe, während der Bulge metallärmer ist. Darunter das abgeleitete Alter der Sterne, von Null (blau) bis 13 Mrd. Jahre (rot). Dann die Radialgeschwindigkeiten von Millionen Sternen, von -50 (schwarz) bis +50 km/s (weiß): Die beiden Magellanschen Wolken, die sich von uns entfernen, fallen besonders auf. Und unten zwei auf verschiedenen Wegen bestimmte Himmelskarten der Extinktion, aus den Spektren von hunderten Millionen Sternen bestimmt: Die komplexen „Stories“ und jede Menge mehr Grafiken und Animationen liegen jeweils hinter den Bildern. [19:50 MESZ]

Und noch ein paar Grafiken mehr, ebenfalls mit der ganzen Story jeweils dahinter: die Überdichte von OB-Sternen in der Nachbarschaft der Sonne (die blaunen Zonen zeichnen die Spiralarme nach; Skala in Kiloparsec), die Eigenbewegungen von Sternen in der Nähe der Sonne (orange Punkt), ein Farben-Helligkeits-Diagramm (bei dem die Farben der Sterne von Hubble und PanSTARRS kommen und die Entfernungen von Gaia), die überlagerten RVS-Spektren von 1046 Sonnen-Analog-Sternen, die G-Lichtkurve eines Bedeckungs-Veränderlichen (gefaltet über eine 2-Tages-Periode) und was Gaia im inneren Sonnensystem vorfand (NEAs, Mars-Kreuzer und Hauptgürtel-Asteroiden, dazu kommen noch Jupiter-Trojaner und TNOs) sowie die Exzentrizitäten der Bahnen gegen die großen Halbachsen. Auch ein erster Blick auf NGC 188, die Bestätigung einer SDSS-Analyse durch Gaia (zur Kinematik des Balkens der Milchstraße), die Aufzeichnung noch eines Events (am ESAC, in Englisch) und morgen gleich noch eins (in Deutsch) sowie weitere Artikel hier und hier. [21:30 MESZ – Ende. NACHTRÄGE: und hier, hier, hier, hier, hier und hier sowie noch eine PM aus Potsdam und ein Press Release aus Paris]