Vuonna 2013 Euroopan avaruusjärjestö (ESA) otti käyttöön Gaia missio, avaruuden observatorio, joka on suunniteltu mittaamaan taivaankappaleiden liikkeiden sijainteja. Viimeisen neljän vuoden ajan, Gaia on tutkinut etäisiä tähtiä, planeettoja, komeettoja, asteroideja, kvasareja ja muita tähtitieteellisiä esineitä, ja hankkimiaan tietoja käytetään kaikkien aikojen suurimman ja tarkan 3D-avaruusluettelon rakentamiseen, yhteensä 1 miljardiin esineeseen.
Käyttämällä Gaia kansainvälisten tutkijoiden ryhmä suoritti tutkimuksen äskettäin löydetystä tähtiryhmästä, joka tunnetaan nimellä Gaia 1. Sijaitsee noin 15 000 valovuoden päässä Maasta ja mittaa noin 29 valovuotta säteellä, suurin osa tästä klusterista on jäänyt tuntemattomaksi. Sellaisenaan tämä tutkimus auttoi asettamaan rajoituksia tämän tähtiklusterin useille mysteereille, joihin sisältyy sen ikä, metallisuus ja alkuperä.
Äskettäin lehdessä ilmestyneen tutkimuksensa vuoksi Tähtitiede ja astrofysiikka otsikolla ”Paksun levyn tähtiklusterin Gaia 1 yksityiskohtainen kemiallisen riittävyyden analyysi” ryhmä teki yksityiskohtaisen kemiallisen määrän tutkimuksen Gaia 1: lle sen tuntemattomien parametrien määrittämiseksi. Tästä lähtien tarkkoja arvioita sen iästä ja koostumuksesta ovat todennäköisesti nyt mahdollista.
Tähtiklusteri tunnistettiin ensimmäisen kerran toukokuussa 2017 ensimmäisen tiedonannon, eli aka. Data Release 1 (DR1) - ESA: lta. Perustuu fotometriaan, jonka tarjoaaGaia, kahden mikronin koko taivas -kysely (2MASS), laajakenttäinen infrapuna-tutkimustutkija (WISE) ja panoraamakyselyteleskooppi ja nopea vastausjärjestelmä (Pan-STARRS1) - esineelle luonnettiin keskiaika (6,3 miljardia). vuotta) ja kohtalaisen metallirikas järjestelmä.
Tämä yhdistetty fotometria osoitti myös, että rypäleen säde oli noin 29 valovuotta ja että se sisälsi peräti 20 000 aurinkomassia. Lisä tutkimuksissa kuitenkin havaittiin, että klusteri oli todella paljon metallirikkaampi kuin aiemmin ajateltiin. Tämä osoitti, että Gaia 1 oli todennäköisesti huomattavasti nuorempi, ja arvioiden mukaan nykyään se oli vähintään 3 miljardia vuotta vanha.
Lisäksi nämä myöhemmät tutkimukset herättivät myös mahdollisuutta, että rypäle oli alkuperältään galaktista, johtuen tosiasiasta, että se kiertää noin 5500 valovuotta (~ 1,7 kpc) Linnunradan levyn yläpuolella. Tämän korjaamiseksi ryhmä, jota johtivat Andreas Koch Lancasterin yliopistosta ja Heidelbergin tähtitiedekeskuksesta, käytti Gaian tietoja suorittaakseen yksityiskohtaisen tutkimuksen siitä, kuinka metallirikas klusteri oli saadakseen paremman kuvan ikästään .
Kuten he totesivat tutkimuksessaan: ”[T] hänen työnsä keskittyy Gaia 1: n neljän punaisen jättiläisen jäsenen yksityiskohtaiseen kemialliseen runsausanalyysiin, joka perustuu korkearesoluutioiseen spektroskopiaan, jota täydennämme tämän siirtymäobjektin kiertoradan ominaisuuksien tutkimuksella .” Tämä koostui 14 elementin runsauden mittaamisesta näissä punaisissa tähtiä, jotka valittiin 2MASS-tutkimuksesta.
He päättivät, että Gaia 1 oli metallista huonompi kuin aikaisemmin odotettiin, mikä osoitti, että se on vanhempi kuin tarkistetut ikäennusteet osoittavat - 3–5,3 miljardia vuotta vanha. Lisäksi he mittasivat myös neljän kohdetähteen oikeat liikkeet ja kiertoradat käyttämällä tietoja, jotka saatiin viidennestä Yhdysvaltain merivoimien observatorion CCD-astrologikatalogista (UCAC5).
Nämä tiedot paljastivat, että kiertoradansa aikana neljä kohdetähtiä saavuttaisi enimmäisetäisyyden 3 262 valovuotta (1,0 kpc) galaktisen levyn yläpuolelle, mikä osoitti, että ne eivät olleet alkuperältään galaktisia. Viimeisenä, mutta ei vähäisimpänä, he ilmoittivat, että Gaia 1: n rakenne ei todellakaan vastaa globaalin klusterin rakennetta, kuten se alunperin nimitettiin. Kuten he toteavat tutkimuksessaan:
”Tämä vahvistaa, että Gaia 1 on melko massiivinen ja valoisa avoin klusteri kuin pienimassalinen globaali klusteri. Lopuksi, kohdetähteiden kiertoratalaskennat vahvistavat kemiallisia löydöksiämme Gaia 1: n nykyisestä jäsenyydestä paksulla levyllä, vaikka on edelleenkin epäselvää, mitkä mekanismit asettavat sen tähän paikkaan. "
Vaikka tämä tutkimus on auttanut asettamaan rajoituksia yhdelle äskettäin löydetystä Gaia-esineestä, ryhmä myöntää, että tähtiklusterista on vielä paljon löydettävää. He myöntävät myös, että heidän tutkimuksessaan on virhemarginaali ja että lisätutkimuksia tarvitaan ennen kuin Gaia 1 voidaan luokitella oikein.
"Kirjallisuuden eri tutkimusten välillä levinnyt metallisuusvihje voi kuitenkin viitata monimutkaisempaan alkuperään, johon voi liittyä kerran massiivisempi esi-isä", he toteavat. "Siksi kysymys sen tarkalta muodostumisesta ja alkuperästä on edelleen epäselvä ja sen on odotettava enemmän tietoja, kuten tarkkoja ja tarkkoja parallaksia, joita Gaia voi tarjota."
Tämä hiljattain löydetty klusteri ja kaikki yritykset paremmin ymmärtää sitä ovat vain jäävuoren huippua, kun kyse on siitä, mitä Gaia tehtävä on paljastunut toistaiseksi. Gaia-tietojen toinen virallinen julkaisu - aka. Gaia DR2 - on tarkoitus järjestää huhtikuussa 2018. Tätä seuraa kolmas julkaisu vuonna 2020 ja, joka estää kaikki operaation laajennukset, neljäs ja viimeinen julkaisu vuonna 2022.
