2013. december 19-én az Európai Űrügynökség (ESA) Gaia az űrhajó az űrbe jutott az egyik legambiciózusabb küldetéssel. A tervezett ötéves küldetés során (amelyet nemrégiben meghosszabbítottak) ez az űrmegfigyelő központ több mint egy milliárd csillagot, bolygót, üstökösöket, aszteroidákat és kvazárokat térképez fel annak érdekében, hogy elkészítse a Tejút eddigi legnagyobb és legpontosabb 3D-s katalógusát. létrehozva.
A. Első kiadása Gaia Az adatokra, amelyekre 2016 szeptemberében került sor, több mint két millió csillag távolsága és mozgása volt. De a második adatközlés, amelyre 2018. április 25-én került sor, még lenyűgözőbb. A kiadás tartalmazza a több mint egymilliárd csillag, a Naprendszerünkben lévő aszteroidák, és még a Tejúton kívüli csillagok helyzetét, távolságjelzőit és mozgását.
Míg az első adatközlés alig több mint egy éven át tartó megfigyeléseken alapult, az új adatközlés körülbelül 22 hónapos időszakra vonatkozik - ez 2014. július 25-től 2016. május 23-ig tartott. Ezen adatok előzetes elemzése jó eredményeket tárt fel. Részletek a Tejút 1,7 milliárd csillagáról és azok mozgásáról, ami elengedhetetlen ahhoz, hogy megértsük, hogyan fejlődött galaxisunk az idő múlásával.
Ahogyan Günther Hasinger, az ESA tudományos igazgatója magyarázta az ESA nemrégiben kiadott sajtóközleményében:
“A Gaia által összegyűjtött megfigyelések újradefiniálják a csillagászat alapjait. A Gaia ambiciózus küldetés, amely hatalmas emberi együttműködésre támaszkodik a nagy mennyiségű, rendkívül összetett adat értelmezésére. Ez azt mutatja, hogy hosszú távú projektekre van szükség az űrtudomány és a technológia terén elért haladás garantálásához és az elkövetkező évtizedek még merészebb tudományos küldetéseinek végrehajtásához.“
A pontosság GaiaA műszerek olyan pontos méréseket tettek lehetővé, hogy a csillagok parallaxisát - a Földnek a Nap körüli pályája által okozott látszólagos eltolódást - el lehessen választani a galaxison keresztüli mozgásuktól. A katalogizált 1,7 milliárd csillag közül meghatározták és felsorolták a több mint 1,3 milliárd parallaxot és sebességet (más néven megfelelő mozgás).
Ezeknek körülbelül 10% -ánál a párhuzamos mérések annyira pontosak voltak, hogy a csillagászok közvetlenül meg tudják becsülni az egyes csillagok távolságát. Anthony Brown, a Leideni Egyetem, aki a Gaia Adatfeldolgozó és Elemző Konzorcium Végrehajtó Testületének elnöke is elmagyarázta:
“A Gaia második adatközlése óriási előrelépést jelent az ESA-val szemben‘s Hipparcos műhold, Gaia‘elődje és az első űrhajósági misszió, amely majdnem harminc évvel ezelőtt mintegy 118 000 csillagot felmérött… Egyedül a csillagok száma, pozíciójukkal és mozgásukkal Gaia-t tehetnék‘Az új katalógus már elég meglepő. De van még: ez az egyedülálló tudományos katalógus számos más adattípust is tartalmaz, amely információkat tartalmaz a csillagok és más égi tárgyak tulajdonságairól, és ez a kiadás valóban kivételes jellegű.“
A csillagok megfelelő mozgásain kívül a katalógus számos olyan témáról nyújt információt, amelyek érdeklődnek az csillagászok és az asztrofizikusok iránt. Ezek magukban foglalják a katalogizált 1,7 milliárd csillag fényességének és színének mérését, valamint információkat arról, hogyan változnak a fényerő és a szín félmillió változó csillaghoz az idő múlásával.
Ezenkívül a hét millió csillag látótávolsága mentén elhelyezkedő sebességeket, körülbelül 100 millió felületi hőmérsékletet és a csillagközi por 87 millióra gyakorolt hatását tartalmazza. A Gaia-adatok információt tartalmaznak a Naprendszerünkben található tárgyakról is, amelyek 14 000 ismert aszteroidát tartalmaznak (ez lehetővé teszi a pályájuk pontos meghatározását).
A Tejúton túl, Gaia pontosabb méréseket kaptunk a félmillió távoli kvazár helyzetéről - fényes galaxisokról, amelyek hatalmas mennyiségű energiát bocsátanak ki a középpontjában egy szupermasszív fekete lyuk miatt. A múltban a kvazárokat használták referenciakeretként az összes objektum égi koordinátáira Gaia rádióhullámokon alapuló katalógus.
Ez az információ azonban most először lesz elérhető optikai hullámhosszon. Ez, valamint az EU által lehetővé tett egyéb fejlesztések Gaia, forradalmasíthatja a galaxisunk és az univerzum tanulmányozását. Amint Antonella Vallenari, az Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF), a Padovai Csillagászati Megfigyelő Intézet (Olaszország) és az Adatfeldolgozó Konzorcium Végrehajtó Testületének alelnöke jelezte:
“Az új Gaia-adatok annyira hatalmasak, hogy az izgalmas eredmények ránk ugornak. Például felépítettük a teljes égbolton a valaha készült csillagok leg részletesebb Hertzsprung-Russell diagramját, és már érdekes tendenciákat észlelhetünk. Úgy tűnik, hogy a galaktikus régészet új korszakát nyitjuk meg.“
A Hertzsprung-Russell diagram, amelyet a 20. század elején megfogalmazott két csillagász elnevezése alapján alapvető jelentőségű a csillagpopulációk és azok evolúciójának tanulmányozása szempontjából. A katalógusból kiválasztott négymillió csillag alapján (amelyek mindegyike öt ezer fényév távolságban van a Naptól), a tudós először sok apró részletet tudott felfedni a csillagokról a Naprendszeren túlmutató csillagokról.
A sebességmérés mellett a Gaia Hertzsprung-Russell diagram lehetővé teszi az csillagászok számára a csillagpopulációk megkülönböztetését, amelyek különböző korúak, a Tejút különböző régióiban helyezkednek el (azaz a lemez és a halo), és amelyek különböző módokon. Ide tartoznak a gyorsan mozgó csillagok, amelyeket korábban úgy gondoltak, hogy a halohoz tartoznak, de valójában két csillagpopuláció részét képezik.
„A Gaia minden kozmikus léptékben nagymértékben elősegíti az univerzum megértését” - mondta Timo Prusti, az ESA Gaia projekt tudósa. "A Gaia még a Nap szomszédságában is, amelyről azt gondoltuk, hogy a legjobban megértjük, új és izgalmas vonásokat mutat fel."
Például a csillagok egy részhalmazán belül, a Naptól néhány ezer fényév alatt, Gaia megmértem sebességüket mindhárom dimenzióban. Ebből megállapítást nyert, hogy hasonló mintát követnek, mint a csillagok, amelyek hasonló sebességgel keringnek a galaxisban. Ezeknek a mintáknak az oka a jövőbeni kutatás tárgyát képezi, mivel nem világos, hogy annak oka maga a galaxisunk, vagy a kisebb galaxisokkal való interakció eredményeként jött létre, amelyek a múltban összeolvadtak velünk.
Végül, de nem utolsó sorban, Gaia Az adatok felhasználásával többet megtudhatunk a 75 tekercs körüli körüli 75 gömbös klaszter és 12 törpe galaxis pályájáról. Ez az információ továbbvilágítja galaxisunk fejlődését, az azt befolyásoló gravitációs erőket és a sötét anyag szerepét. Fred Jansen, az ESA Gaia misszióvezetője szerint:
“Gaia csillagászat a legszebb. A tudósok sok éven keresztül foglalkoznak ezekkel az adatokkal, és készen állunk arra, hogy meglepődjenek a felfedezések lavinaje, amelyek felfedik a galaxisunk titkait.“
A harmadik kiadás Gaia Az adatok várhatóan 2020 végén készülnek, a végleges katalógust pedig a 2020-as években teszik közzé. Időközben a Gaia misszió, amely most 2020 végéig működik (ezt az év végén kell megerősíteni). A legfrissebb kiadás tanulságait leíró tudományos publikációk sorozata szintén megjelenik a Csillagászat és asztrofizika.
A csillagok evolúciójától a galaxisunk fejlődéséig, a második Gaia Az adatközlés már bizonyítékként szolgál a csillagászok és az asztrofizikusok számára. Még a misszió befejezése után számíthatunk arra, hogy a tudósok továbbra is elemzik az adatokat, és sokkal többet megtudnak világegyetemünk felépítéséről és fejlődéséről.
