Euroopan avaruusjärjestön (ESA) 19. joulukuuta 2013 Gaia avaruusalus lähti avaruuteen yhdellä kaikkien aikojen kunnianhimoisimmista tehtävistä. Suunnitelmansa 5-vuotisen tehtävänsä aikana (jota äskettäin jatkettiin) tämä avaruusseurantakeskus kartoitti yli miljardin tähden, planeetan, komeetan, asteroidin ja kvaasarin, jotta luodaan kaikkien aikojen suurin ja täsmällinen 3D-luettelo Linnunradasta. luotu.
Ensimmäinen julkaisu Gaia tiedot, jotka tapahtuivat syyskuussa 2016, sisälsivät yli kahden miljoonan tähden etäisyydet ja liikkeet. Mutta toinen tiedonanto, joka pidettiin 25. huhtikuuta 2018, on vielä vaikuttavampi. Julkaisu sisältää yli miljardin tähden, aurinkokunnan asteroidien ja jopa Linnunradan ulkopuolella sijaitsevien tähtien sijainnit, etäisyysmittarit ja liikkeet.
Ensimmäinen tiedonanto perustui hieman yli vuoden mittaisiin havaintoihin, mutta uusi tiedonanto kattaa noin 22 kuukauden ajanjakson - 25. heinäkuuta 2014 - 23. toukokuuta 2016. Näiden tietojen alustava analyysi on paljastanut hienoja yksityiskohdat noin 1,7 miljardia tähteä Linnunradalla ja miten ne liikkuvat, mikä on välttämätöntä ymmärtääksesi miten galaksiamme kehittyi ajan myötä.
Kuten ESA: n tiedejohtaja Günther Hasinger selitti äskettäisessä ESA: n lehdistötiedotteessa:
“Gaian keräämät havainnot määrittelevät uudelleen tähtitieteen perusteet. Gaia on kunnianhimoinen tehtävä, joka perustuu valtavaan ihmisten yhteistyöhön suuren määrän erittäin monimutkaisten tietojen ymmärtämiseksi. Se osoittaa, että tarvitaan pitkän aikavälin hankkeita avaruustieteen ja -teknologian edistymisen takaamiseksi ja tulevien vuosikymmenten vielä rohkeampien tieteellisten tehtävien toteuttamiseksi.“
- tarkkuus GaiaInstrumentit ovat mahdollistaneet mittaukset, jotka ovat niin tarkkoja, että oli mahdollista erottaa tähteiden parallaksi - maapallon kiertoradan aiheuttama näenmuutos Auringon ympärillä - niiden liikkumisesta galaksin läpi. Luetteloituista 1,7 miljardista tähdestä mitattiin ja lueteltiin yli 1,3 miljardin parallaksi ja nopeus (alias. Oikea liike).
Näistä noin 10 prosentilla parallaksimittaukset olivat niin tarkkoja, että tähtitieteilijät voivat suoraan arvioida etäisyydet yksittäisiin tähtiin. Kuten Anthony Brown Leidenin yliopistosta, joka on myös Gaian tietojenkäsittely- ja analysointikonsortion johtokunnan puheenjohtaja, selitti:
“Toinen Gaian tietojen julkaisu edustaa suurta edistysaskelta kohti ESA: ta‘s Hipparcos-satelliitti, Gaia‘edeltäjänsä ja ensimmäisen astrometrian avaruusoperaation, joka kartoitti noin kolmekymmentä vuotta sitten noin 118 000 tähteä… Pelkästään tähtien lukumäärä, sijaintiineen ja liikkeineen, tekisi Gaiasta‘Uusi luettelo on jo melko hämmästyttävä. Mutta on enemmän: tämä ainutlaatuinen tieteellinen luettelo sisältää monia muita tietotyyppejä, joissa on tietoa tähtijen ja muiden taivaankappaleiden ominaisuuksista, joten tämä julkaisu on todella poikkeuksellinen.“
Tähtien oikeiden liikkeiden lisäksi luettelo tarjoaa tietoa monista aiheista, jotka kiinnostavat tähtitieteilijöitä ja astrofysiikkoja. Niihin kuuluvat lähes kaikkien luetteloitujen 1,7 miljardin tähden kirkkauden ja värimittaukset, samoin kuin tiedot siitä, kuinka kirkkaus ja väri muuttuvat puolen miljoonan muuttuvan tähden ajan myötä.
Se sisältää myös seitsemän miljoonan tähden näkölinjaa kulkevat nopeudet, pinnan lämpötilat noin 100 miljoonaa ja tähteiden välisen pölyn vaikutus 87 miljoonaan. Gaian tiedot sisältävät myös tietoja aurinkokunnan järjestelmästä, joka sisältää 14 000 tunnetun asteroidin sijainnin (mikä mahdollistaa niiden kiertoratojen tarkan määrittämisen).
Linnunradan ulkopuolella, Gaia sai tarkemmat mittaukset puolen miljoonan etäisyyden kvasaarista - kirkkaista galakseista, jotka emittoivat valtavia määriä energiaa, koska niiden keskuksissa on supermassiivinen musta reikä. Aikaisemmin kvasaareja on käytetty viitekehyksenä kaikkien esineiden taivaankoordinaateille Gaia radioaaltoihin perustuva luettelo.
Nämä tiedot ovat kuitenkin nyt saatavissa optisilla aallonpituuksilla ensimmäistä kertaa. Tämä ja muut muutokset, jotka ovat mahdollistaneet Gaia voisi mullistaa kuinka tutkimme galaksiamme ja maailmankaikkeuttamme. Kuten Italiassa Padovan tähtitieteellisestä observatoriosta, Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF), toiminut Antonella Vallenari ja tietojenkäsittelykonsortion johtokunnan varapuheenjohtaja ilmoittivat:
“Uusi Gaian data on niin voimakas, että jännittävät tulokset hyppäävät vain meille. Olemme esimerkiksi rakentaneet yksityiskohtaisimman Hertzsprung-Russell-kaavion, joka on koskaan tehty tähtitaivaalle, ja voimme jo havaita mielenkiintoisia suuntauksia. Tuntuu siltä, että olemme käynnistämässä uutta galaktisen arkeologian aikakautta.“
Hertzsprung-Russell-kaavio, joka on nimetty kahden 1900-luvun alkupuolella suunnitelleen tähtitieteilijän mukaan, on perusedellytys tähtipopulaatioiden ja niiden evoluution tutkimiselle. Luettelosta valittujen neljän miljoonan tähden perusteella (jotka kaikki ovat viiden tuhannen valovuoden päässä auringosta) tiedemies pystyi paljastamaan useita hienoja yksityiskohtia tähtiistä aurinkokunnan ulkopuolella ensimmäistä kertaa.
Gaia Hertzsprung-Russell-kaavio mahdollistaa nopeuksien mittauksen ja auttaa tähtitieteilijöitä erottamaan eri ikäisten, Linnunradan eri alueilla (ts. Levy ja halo) sijaitsevien tähtipopulaatioiden välillä tavoilla. Näihin kuuluvat nopeasti liikkuvat tähdet, joiden aiemmin ajateltiin kuuluvan haloon, mutta jotka ovat tosiasiassa osa kahta tähtipopulaatiota.
"Gaia edistää huomattavasti ymmärrystämme maailmankaikkeudesta kaikissa kosmisissa mittakaavoissa", sanoi ESA: n Gaia-projektitutkija Timo Prusti. "Jopa auringon naapurustossa, joka on alue, jonka luulimme ymmärtäneen parhaiten, Gaia paljastaa uusia ja jännittäviä piirteitä."
Esimerkiksi osa tähtiä muutaman tuhannen valovuoden sisällä Auringosta, Gaia mittasi niiden nopeuden kaikissa kolmessa ulottuvuudessa. Tästä on määritetty, että ne seuraavat samanlaista mallia kuin tähdet, jotka kiertävät galaksia samalla nopeudella. Näiden mallien syy on tulevaisuuden tutkimuksen aihe, koska on epäselvää, onko niiden aiheuttanut itse galaksiamme vai johtuvatko vuorovaikutukset pienempiin galakseihin, jotka ovat sulautuneet kanssamme aiemmin.
Viimeinen mutta ei vähäisin, Gaia Tietoja käytetään opiskelemaan enemmän Linnunradan ympäri kiertävien 75 pallokehityksen ja 12 kääpiögalaktisen kiertorataa. Nämä tiedot valaisevat entistä paremmin galaksiamme kehitystä, siihen vaikuttavia gravitaatiovoimia ja tumman aineen roolia. Kuten ESA: n Gaia-operaation johtaja Fred Jansen sanoi:
“Gaia on tähtitiede parhaimmillaan. Tutkijat ovat kiireisiä tämän tiedon kanssa monien vuosien ajan, ja olemme valmiita yllättämään löytöiden lumivyöry, joka avaa galaksiamme salaisuudet.“
Kolmas julkaisu Gaia datan on tarkoitus tapahtua vuoden 2020 lopulla, lopullinen luettelo julkaistaan 2020-luvulla. Samaan aikaan laajennus on jo hyväksytty Gaia operaatio, joka toimii nyt vuoden 2020 loppuun (vahvistetaan tämän vuoden lopussa). Sarja tieteellisiä artikkeleita, jotka kuvaavat siitä, mitä on opittu viimeisimmästä julkaisusta, ilmestyvät myös vuoden 2002 erityisnumerossa Tähtitiede ja astrofysiikka.
Tähtien evoluutiosta galaksiamme evoluutioon, toinen Gaia tietojen julkaisu on jo osoittautunut siunauksena tähtitieteilijöille ja astrofysiikille. Jopa operaation päätyttyä voidaan odottaa, että tutkijat analysoivat edelleen tietoja ja oppivat paljon enemmän maailmankaikkeuden rakenteesta ja kehityksestä.
