2013 m. Gruodžio 19 d. Europos kosmoso agentūra (ESA) Gaia kosmoso laivas pakilo į kosmosą su viena ambicingiausių visų laikų misijų. Vykdydama planuojamą penkerių metų misiją (kuri neseniai buvo pratęsta), ši kosmoso observatorija apžvelgs daugiau nei milijardą žvaigždžių, planetų, kometų, asteroidų ir kvazarų, kad būtų sukurtas didžiausias ir tiksliausias 3D Paukščių Tako katalogas. sukurta.
Pirmasis leidimas Gaia duomenis, kurie įvyko 2016 m. rugsėjo mėn., sudarė daugiau nei dviejų milijonų žvaigždžių atstumai ir judesiai. Bet dar įspūdingesnis yra antrasis duomenų leidimas, kuris įvyko 2018 m. Balandžio 25 d. Į laidą įtrauktos daugiau nei vieno milijardo žvaigždžių, asteroidų mūsų Saulės sistemoje ir net žvaigždžių už Paukščių Tako padėtys, atstumo rodikliai ir judesiai.
Pirmasis duomenų išleidimas buvo pagrįstas kiek daugiau nei metus trunkančiais stebėjimais, tačiau naujas duomenų išleidimas apima maždaug 22 mėnesių laikotarpį - nuo 2014 m. Liepos 25 d. Iki 2016 m. Gegužės 23 d. išsami informacija apie 1,7 milijardo žvaigždžių Paukščių Take ir jų judėjimo, o tai yra būtina norint suprasti, kaip laikui bėgant vystėsi mūsų galaktika.
Kaip naujausiame EKA pranešime spaudai paaiškino EKA mokslo direktorius Güntheris Hasingeris:
“Gajos surinkti pastebėjimai iš naujo paaiškina astronomijos pagrindus. „Gaia“ yra plataus užmojo misija, pagrįsta didžiuliu žmonių bendradarbiavimu, kad būtų galima suvokti didelį kiekį labai sudėtingų duomenų. Tai rodo, kad reikia ilgalaikių projektų, kad būtų galima užtikrinti pažangą kosmoso mokslo ir technologijų srityje ir įgyvendinti dar drąsesnes ateinančių dešimtmečių mokslo misijas.“
Tikslumas GaiaPrietaisai leido atlikti tokius tikslius matavimus, kad buvo galima atskirti žvaigždžių paralaksą - akivaizdų žemės orbitos aplink Saulę sukeltą poslinkį - nuo jų judėjimo per galaktiką. Iš katalizuotų 1,7 milijardo žvaigždžių buvo išmatuota ir išvardyta daugiau kaip 1,3 milijardo paralaksas ir greitis (dar žinomas kaip tinkamas judėjimas).
Maždaug 10% iš jų paralaksų matavimai buvo tokie tikslūs, kad astronomai gali tiesiogiai įvertinti atstumus iki atskirų žvaigždžių. Kaip paaiškino Anthony Brown iš Leideno universiteto, kuris yra ir „Gaia“ duomenų apdorojimo ir analizės konsorciumo vykdomosios valdybos pirmininkas:
“Antrasis „Gaia“ duomenų leidimas reiškia didžiulį šuolį į priekį ESA atžvilgiu‘s „Hipparcos“ palydovas, Gaia‘pirmtakas ir pirmoji kosminės astrometrijos misija, kuri prieš beveik trisdešimt metų ištyrė maždaug 118 000 žvaigždžių… Vien dėl žvaigždžių skaičiaus vien jų padėtimis ir judesiais Gaia taptų‘Naujasis katalogas jau gana stebina. Tačiau yra ir daugiau: šį unikalų mokslinį katalogą sudaro daugybė kitų duomenų tipų, kuriuose yra informacijos apie žvaigždžių ir kitų dangaus objektų savybes, todėl ši laida iš tiesų yra išskirtinė.“
Be tinkamų žvaigždžių judesių, kataloge pateikiama informacija apie įvairiausias temas, kurios sudomins astronomus ir astrofizikus. Tai apima beveik visų katalogizuotų 1,7 milijardo žvaigždžių ryškumo ir spalvų matavimus, taip pat informaciją apie tai, kaip laikui bėgant keičiasi pusės milijono žvaigždžių ryškumas ir spalva.
Jame taip pat yra septynių milijonų žvaigždžių greičio matymo linija, paviršiaus temperatūra yra apie 100 milijonų, o tarpžvaigždinių dulkių poveikis yra 87 milijonai. „Gaia“ duomenyse taip pat yra informacijos apie objektus mūsų Saulės sistemoje, įskaitant 14 000 žinomų asteroidų padėtis (tai leis tiksliai nustatyti jų orbitas).
Už Paukščių Tako Gaia gauti tikslesni pusės milijono tolimų kvazarų - ryškių galaktikų, išskiriančių didžiulį energijos kiekį dėl to, kad jų centruose yra supermasyvi juodoji skylė, - padėties matavimai. Anksčiau kvazariai buvo naudojami kaip atskaitos rėmas visų danguje esančių objektų dangaus koordinatėms Gaia katalogas, paremtas radijo bangomis.
Tačiau ši informacija pirmą kartą bus prieinama optinių bangų ilgiais. Tai ir kiti pokyčiai, kuriuos sudarė galimybė Gaia, galėtų sukelti revoliuciją, kaip mes tyrinėjame savo galaktiką ir Visatą. Kaip Antonella Vallenari iš „Istituto Nazionale di Astrofisica“ (INAF), Paduvos astronomijos observatorijos (Italija) ir Duomenų apdorojimo konsorciumo vykdomosios valdybos pirmininko pavaduotojos, nurodė:
“Nauji „Gaia“ duomenys yra tokie galingi, kad jaudinantys rezultatai mus tiesiog šokteli. Pvz., Mes sukūrėme išsamiausią žvaigždžių Hertzsprung-Russell diagramą, kada nors padarytą danguje, ir jau galime pastebėti įdomias tendencijas. Panašu, kad mes pradedame naują Galaktikos archeologijos erą.“
Hertzsprung-Russell diagrama, kuri buvo pavadinta dviejų astronomų, sugalvojusių ją XX amžiaus pradžioje, esmė, yra esminė tiriant žvaigždžių populiacijas ir jų evoliuciją. Remdamasis keturiais milijonais žvaigždžių, kurios buvo atrinktos iš katalogo (visos jos siekia penkis tūkstančius šviesmečių nuo Saulės), mokslininkas pirmą kartą sugebėjo atskleisti daug puikių detalių apie žvaigždes, esančias už mūsų Saulės sistemos ribų.
Kartu su jų greičio matavimais Gaia Hertzsprung-Russell diagrama leidžia astronomams atskirti žvaigždžių populiacijas, kurios yra skirtingo amžiaus, esančios skirtinguose Pieno kelio regionuose (ty diske ir halo), kurios susidaro skirtinguose amžiuose. būdai. Tai apima greitai judančias žvaigždes, kurios anksčiau buvo manomos priklausančios halo, bet iš tikrųjų yra dviejų žvaigždžių populiacijų dalis.
„Gaia labai pagerins mūsų supratimą apie Visatą visomis kosminėmis skalėmis“, - sakė Timo Prusti, ESA Gaia projekto mokslininkas. „Net ir Saulės kaimynystėje, kuri yra regionas, kurį, mūsų manymu, supratome geriausiai,„ Gaia “atskleidžia naujas ir įdomias ypatybes“.
Pavyzdžiui, žvaigždžių pogrupiui per kelis tūkstančius saulės šviesos metų saulės Gaia išmatuotas jų greitis visose trijose dimensijose. Remiantis tuo buvo nustatyta, kad jos seka panašiu modeliu kaip žvaigždės, kurios orbituoja galaktiką panašiu greičiu. Šių modelių priežastis bus būsimų tyrimų objektas, nes neaišku, ar jas sukėlė pati mūsų galaktika, ar jos yra sąveikos su mažesnėmis galaktikomis, kurios praeityje susiliejo su mumis, rezultatas.
Paskutinis, bet ne mažiau svarbus dalykas: Gaia duomenys bus naudojami norint sužinoti daugiau apie 75 rutulinių klasterių ir 12 nykštukinių galaktikų, besisukančių aplink Pieno kelią, orbitas. Ši informacija dar labiau paaiškins mūsų galaktikos evoliuciją, ją veikiančias gravitacines jėgas ir tamsiosios medžiagos vaidmenį. Kaip sakė ESA „Gaia“ misijos vadovas Fredis Jansenas:
“Gaia yra astronomija. Mokslininkai daugelį metų bus užsiėmę šiais duomenimis, ir mes esame pasirengę nustebinti atradimų lavina, kuri atvers mūsų „Galaktikos“ paslaptis.“
Trečioji laida Gaia duomenis planuojama pateikti 2020 m. pabaigoje, o galutinis katalogas bus paskelbtas 2020 m. Tuo tarpu Gaia misija, kuri dabar veiks iki 2020 m. pabaigos (bus patvirtinta šių metų pabaigoje). Mokslinių darbų serija, apibūdinanti tai, ko buvo išmokta iš šios naujausios laidos, taip pat pasirodys specialiame leidinyje Astronomija ir astrofizika.
Nuo žvaigždžių evoliucijos iki mūsų galaktikos evoliucijos, antrasis Gaia duomenys jau pasirodė esąs naudingi astronomams ir astrofizikams. Netgi pasibaigus misijai, galime tikėtis, kad mokslininkai vis tiek analizuos duomenis ir sužinos daug daugiau apie mūsų Visatos struktūrą ir raidą.
