Калі на маім графіку з’яўляецца дзірка, першым я заўсёды падазраю канвеер даных. Фільтр, які выкінуў радкі, або пачку, якая не даехала. У чэрвені выйшаў Gaia DR3 са становішчамі 1,8 мільярда крыніц. Калі палічыць іх на квадратны градус, на карце ўздоўж усяго Млечнага Шляху відаць чорныя плямы. Адказ з падручніка я ведаю. Гэта воблакі пылу перад зоркамі. Але ў лічбах я гэтага ніколі не бачыў і не ведаў, што па тым жа каталогу можна зразумець, як далёка гэты пыл. Я хацеў праверыць і тое і другое толькі па адкрытым архіве.
Усё гэта запыты ADQL да архіва Gaia ў ESA і каля 230 радкоў на Python з numpy і scipy. У тым жа архіве ляжыць і каталог кропкавых крыніц 2MASS.
Адно маленькае воблака
Barnard 68 гэта цёмнае воблака ў Змеяносцы памерам у некалькі вуглавых хвілін. Я ўзяў усе зоркі Gaia ў межах 15 вуглавых хвілін ад яго цэнтра і палічыў іх па кольцах. Паміж 6 і 15 хвілінамі на квадратную вуглавую хвіліну прыпадае 223 зоркі. Пры такой шчыльнасці ў межах паўхвіліны ад цэнтра павінна быць 175 зорак. Там 0. У межах 1 хвіліны 9 зорак з 700 чаканых, гэта 1,3%. Усе 9 слабейшыя за G = 19.
Сапраўдны прагал паміж зоркамі выглядаў бы ў Gaia гэтак жа. Адрозніць адно ад другога дапамагае колер. Пыл паглынае сіняе святло значна мацней за інфрачырвонае, таму агляд у блізкім ІЧ павінен бачыць праз яго лепш. 2MASS здымае на даўжынях хваль ад 1,2 да 2,2 мікрона. У межах той жа паўхвіліны ў яго 7 зорак з 17 чаканых, гэта 41%. У межах 1 хвіліны 33 з 68.
Зоркі, якія 2MASS яшчэ бачыць, да таго ж чырвоныя. Медыяна колеру H−Ks у цэнтры 0,91 супраць 0,21 у полі вакол. Па законе паглынання Rieke і Lebofsky 1985 года гэта каля 11 зорных велічынь у паласе V. Зорка за воблакам у бачным святле прыкладна ў 25 000 разоў слабейшая. Самая чырвоная зорка дае каля 26 велічынь. І гэта толькі зоркі, якія прабіліся наскрозь, сярэдзіна воблака цямнейшая і 2MASS праз яе не бачыць. Alves з сааўтарамі падрабязна картаграфавалі гэта воблака ў 2001 годзе па значна глыбейшых інфрачырвоных здымках.
Дзе яно
Я збіраўся ўзяць зоркі вакол Barnard 68 з добрымі паралаксамі і знайсці бліжэйшую пачырванелую. Не атрымалася. У межах 1,2 хвіліны ў Gaia 23 зоркі і ў 13 з іх ёсць паралакс. Мне патрэбныя зоркі перад воблакам, а ні пра адну з 13 нельга даказаць, што яна бліжэй за 1 кпк. Пры строгім адборы зорак пярэдняга плана ў межах 1,5 хвіліны варта чакаць усяго 0,18. Так што для такога маленькага воблака план быў няправільны з самага пачатку.
Тады я ад’ехаў далей. Barnard 68 гэта адно з маленькіх цёмных ядраў на краі значна большага воблака, туманнасці Люлька. Я палічыў усе зоркі Gaia ў прамавугольніку 9 на 8 градусаў вакол яе, гэта 47 мільёнаў зорак у 7200 клетках па 0,1 градуса. Клетка цёмная, калі ў ёй менш за 40% ад медыяны квадрата 2 на 2 градусы вакол яе. Светлая, калі больш за 90%. Атрымалася 5108 светлых клетак і 145 цёмных, самыя вялікія групы цёмных ляжаць на Barnard 59 і на шырокай частцы Люлькі. Потым я параўнаў цёмныя і светлыя клеткі па адлегласці. Для гэтага пакінуў зоркі з паралаксам больш за 1,5 mas і памылкай менш за 10%, гэта значыць бліжэй за прыкладна 670 пк.
Першы вынік быў бязглуздым. Бліжэй за 100 пк у светлых клетках выйшла 130 зорак на квадратны градус, а ў цёмных 9, у 14 разоў менш. Пыл не можа схаваць зорку, якая стаіць перад ім. Ды і 130 занадта шмат. На ўсім небе бліжэй за 100 пк каля 8 зорак на квадратны градус. Я нейкі час калупаўся ў адборы клетак, перш чым паглядзеў на самі зоркі. У прамавугольніку было 7526 “зорак бліжэй за 100 пк”. 6678 з іх слабейшыя за G = 19 і ў 4513 дрэннае астраметрычнае рашэнне (RUWE больш за 1,4). У бок цэнтра Галактыкі зорак вельмі шмат, слабыя зоркі там атрымліваюць няправільныя паралаксы і ў шчыльных светлых клетках іх больш. Я выкінуў зоркі слабейшыя за 19 і з RUWE больш за 1,4. Адбор па якасці прапусціў я сам.
З адборам кожны бін адлегласці да 200 пк у цёмных клетках мае ад 0,77 да 1,09 шчыльнасці светлых. Зорак там у цёмных клетках усяго 61, так што гэта шумна. Далей за 200 пк ад 0,56 да 0,70. Па падліках пыл стаіць дзесьці бліжэй за 200 пк. Больш яны амаль нічога не кажуць.
Прыступка
Gaia яшчэ і ацэньвае паглынанне A_G для большасці зорак ярчэйшых за G = 19. Канвеер GSP-Phot бярэ яго са спектра BP/RP нізкага разрознення разам з паралаксам. Абсалютным значэнням я не вельмі давяраю. Перад воблакам яны каля 0,5 велічыні. Для зорак на 100 пк гэта выглядае занадта шмат. Але змена відаць ясна. У цёмных клетках медыяна A_G ад 0,44 да 0,65 у кожным біне бліжэй за 160 пк, ад 4 да 9 зорак у біне. Далей за 160 пк яна ад 1,62 да 2,28. У светлых клетках яна расце павольна, прыкладна з 0,5 да 0,7 паміж 100 і 300 пк.
Я падабраў адну прыступку па 220 зорках цёмных клетак паміж 80 і 400 пк. Яна прыпадае на 157 пк, паміж дзвюма зоркамі на 156,9 і 158,4 пк. A_G расце з 0,52 да 1,95. На 2000 выбарках бутстрэпу 95% прыступак ляжаць паміж 149 і 185 пк. На светлых клетках той жа падбор сапраўднай прыступкі не знаходзіць, лепшая падымаецца з 0,58 да 0,78 на 255 пк.
Lombardi з сааўтарамі ў 2006 годзе атрымалі для Люлькі каля 130 пк па паралаксах Hipparcos і Tycho, з вялікай хібнасцю. Alves і Franco ў 2007 годзе атрымалі 145 ± 16 пк. Dzib з сааўтарамі ў 2018 годзе вымералі адлегласць па маладых зорках унутры Barnard 59 па даных Gaia DR2 і атрымалі 163 ± 5 пк. Бліжэй за ўсё да майго спосабу праца Zucker з сааўтарамі 2020 года, паралаксы Gaia DR2 плюс фатаметрыя. У іх для той жа часткі Люлькі 180 пк. Значыць, мае 157 побач з Dzib і на 23 пк не дацягваюць да Zucker, хоць 180 усё яшчэ ўнутры майго інтэрвалу. Нічога новага тут няма. Зоркі на фоне цёмнага воблака лічыў яшчэ Max Wolf у 1923 годзе, а адлегласці вышэй гэта праца лепшая за маю. Але я не чакаў, што некалькіх запытаў да архіва і падгонкі адной прыступкі хопіць, каб трапіць у той жа дыяпазон.
Чаго я не правяраў
Цёмныя клеткі выбраныя па падліках зорак той жа Gaia, а не па незалежнай карце пылу. Зоркі перад воблакам складаюць малую долю ўсіх, таму моцна зрушыць адбор не павінны. Але гэта дапушчэнне. A_G з GSP-Phot гэта мадэльная ацэнка са сваімі сістэматычнымі памылкамі і я выкарыстоўваю яе толькі як адносную меру. Бліжэй за 157 пк у цёмных клетках усяго 19 зорак з A_G, так што ўзровень “да” стаіць на вельмі малой колькасці кропак. Прыступку па асобных частках Люлькі я не падбіраў. Для Barnard 68 у мяне няма адлегласці ўвогуле, толькі доказ, што гэта пыл. А паглынанне ў яго цэнтры па 2MASS гэта ніжняя мяжа, бо ў самай цёмнай частцы зорак не відаць зусім.