Ученые создали полную базу данных об источниках излучения в отдаленных участках космоса

12:48, 10 марта 2022

Она позволит быстрее получать сведения о ранних стадиях возникновения звезд

Группа ученых создает базу данных под руководством Дмитрия Ладейщикова. Фото из личного архива Дмитрия Ладейщикова.

Ученые из Уральского федерального университета, Физического института РАН (Москва) и Объединенного Института РСДБ ЭРИК (Нидерланды) создали наиболее полную и удобную онлайн-базу данных о водяных мазерах — космических источниках микроволнового излучения. Это позволит обнаруживать новые закономерности развития областей звездообразования, определять и исследовать наиболее перспективные объекты в нашей галактике. Статью с описанием базы коллеги опубликовали в The Astronomical Journal.

Мазеры в областях звездообразования (в основном трех типов: водяные, метанольные и гидроксильные) — явление, часто встречающееся в нашей галактике, причем переменное: их излучение то ярче, то слабее. Поэтому исследования мазеров требуют обращения к данным об их прежнем состоянии, тогда как объемы сведений растут с большой скоростью.

«Наша база данных о водяных мазерах в Галактике является наиболее содержательной. Она охватывает данные о 95% всех наблюдений водяных мазеров в областях звездообразования, опубликованные с 1989 года, и почти 100% источников. База постоянно пополняется и вскоре сосредоточит в себе весь объем информации о водяных мазерах в областях звездообразования. В базе приведены полные наблюдательные характеристики мазеров: положение, лучевая скорость, интенсивность излучения и прочие», — рассказывает руководитель проекта, старший научный сотрудник Коуровской астрономической обсерватории УрФУ Дмитрий Ладейщиков.

В качестве исходного материала разработчики использовали данные из более чем 140 статей, откуда были извлечены не только числовые данные, но также изображения (спектры) и текстовые описания мазерных источников. Исследователи поделили статью на несколько категорий: общие исследования мазеров, исследования их переменности, исследования мазерных вспышек и т. д. Кроме того, через базу обеспечивается доступ к данным в инфракрасном, миллиметровом и других диапазонах длин волн. Это особенно важно для всестороннего исследования мазерных источников.

База снабжена современными технологическими решениями по отбору источников, представлению информации в онлайн-режиме и отличается удобным интерфейсом. Возможен отбор и анализ данных непосредственно в браузере пользователя. Ввод новых данных осуществляется в полуавтоматическом режиме при поддержке специализированной информационной системы, разработанной Дмитрием Ладейщиковым.

«Таким образом, база открывает возможности оперативного и удобного доступа почти ко всему корпусу архивов наблюдений. Раньше исследователям мазеров приходилось самостоятельно отыскивать и анализировать большое количество разнородных данных, рассредоточенных по разным статьям. Теперь всесторонняя информация систематизирована, процесс ее поиска занимает несколько секунд. Это позволяет гораздо быстрее анализировать данные и делать выводы из них», — подчеркивает Ладейщиков.

Так, опираясь на ранее созданную базу данных о метанольных мазерах и сопоставляя их с водяными, ученые Коуровской астрономической обсерватории УрФУ подтвердили, что водяные мазеры являются одними из наиболее ранних индикаторов процессов звездообразования.

База данных о водяных мазерах — часть большого проекта, который осуществляется в Коуровской астрономической обсерватории на протяжении последних пяти лет. Цель проекта — аккумулировать исчерпывающие данные о наблюдаемых мазерах всех типов. Предыдущая работа, выполненная астрономами УрФУ, была посвящена созданию аналогичной базы данных о мазерах метанола, а также о мазерах в околозвездных источниках. В планах — создание базы по мазерам гидроксила. По словам Дмитрия Ладейщикова, статистический анализ информации, собираемой в том числе методами машинного обучения, позволит предсказывать расположение ранее неизвестных мазеров и эффективно планировать будущие наблюдения.

В 2020 году бюро Научного совета по астрономии РАН включило проект создания базы данных о мазерных источниках в список важнейших достижений астрономических исследований в Российской Федерации. Разработка базы данных о водяных мазерах поддержана Российским научным фондом (проект № 20-72-00137).

Справка

Мазеры — источники микроволнового излучения, намного более мощного, чем от звезд. Поэтому, ориентируясь на мазеры, ученые могут исследовать отдаленные участки космоса.

Например, излучение мазеров в линии водяного пара указывает на активные процессы звездообразования. Кроме того, излучение таких мазеров обнаруживается в дисках проэволюционировавших звезд, а также во внешних галактиках. Водяные мазеры образуются в ударных волнах при высоких значениях температуры и плотности газа и могут быть связаны как с массивными, так и с маломассивными объектами.

Водяные мазеры в областях звездообразования — наиболее распространенный вид водяных мазеров. Из 2600 водяных мазеров, известных науке, около 1600 принадлежат к этому виду водяных мазеров. По оценкам ученых Коуровской астрономической обсерватории, в галактике Млечный Путь около 3000 областей звездообразования с высокой вероятностью обнаружения водяного мазера. Таким образом, в будущем возможно обнаружение в областях звездообразования примерно 1400 объектов с мазерным излучением в линии водяного пара.

Лидером по количеству известных мазерных объектов является группа гидроксильных мазеров (порядка 3000). Общее количество галактических мазерных источников разных типов, известных на данный момент, — около 8000.