19. decembra 2013 Európska vesmírna agentúra (ESA) Gaia kozmická loď sa dostala do vesmíru s jednou z najambicióznejších misií vôbec. V priebehu svojej plánovanej päťročnej misie (ktorá sa nedávno rozšírila) by toto vesmírne observatórium zmapovalo viac ako miliardu hviezd, planét, komét, asteroidov a kvasarov, aby sa vytvoril najväčší a najpresnejší 3D katalóg Mliečnej dráhy, aký kedy bol. vytvorený.
Prvé vydanie Gaia údaje, ktoré sa uskutočnili v septembri 2016, obsahovali vzdialenosti a pohyby viac ako dvoch miliónov hviezd. Druhé zverejnenie údajov, ktoré sa uskutočnilo 25. apríla 2018, je však ešte pôsobivejšie. Vo vydaní sú zahrnuté polohy, ukazovatele vzdialenosti a pohyby viac ako jednej miliardy hviezd, asteroidy v našej slnečnej sústave a dokonca hviezdy za Mliečnou dráhou.
Zatiaľ čo prvé zverejnenie údajov bolo založené na pozorovaniach presahujúcich viac ako jeden rok, nové zverejnenie údajov sa týka obdobia približne 22 mesiacov - ktoré trvalo od 25. júla 2014 do 23. mája 2016. Predbežná analýza týchto údajov odhalila pokutu podrobnosti o 1,7 miliárd hviezd v Mliečnej dráhe a o tom, ako sa pohybujú, čo je nevyhnutné na pochopenie toho, ako sa naša galaxia vyvíjala v priebehu času.
Ako v nedávnej tlačovej správe ESA vysvetlil Günther Hasinger, vedecký riaditeľ ESA:
“Pozorovania zhromaždené Gaiou predefinujú základy astronómie. Gaia je ambiciózna misia, ktorá sa spolieha na obrovskú ľudskú spoluprácu, aby pochopila veľké množstvo vysoko komplexných údajov. Poukazuje na to, že je potrebné, aby dlhodobé projekty zaručovali pokrok vo vesmírnej vede a technike a vykonávali ešte odvážnejšie vedecké misie v nasledujúcich desaťročiach.“
Presnosť GaiaNástroje umožnili merania, ktoré sú také presné, že bolo možné oddeliť paralaxu hviezd - zjavný posun spôsobený zemskou obežnou dráhou okolo Slnka - od ich pohybu galaxiou. Z 1,7 miliárd katalogizovaných hviezd sa merala a zaznamenávala paralaxa a rýchlosť (tiež známy pohyb) viac ako 1,3 miliardy.
Pri asi 10% z nich boli merania paralaxy také presné, že astronómovia mohli priamo odhadnúť vzdialenosti k jednotlivým hviezdam. Ako Anthony Brown z Leiden University, ktorý je zároveň predsedom Výkonnej rady konzorcia pre spracovanie a analýzu údajov v spoločnosti Gaia, vysvetlil:
“Druhé vydanie údajov o Gaii predstavuje obrovský skok vpred v porovnaní s ESA‘s Hipparcos satelit, Gaia‘Je to predchodca a prvá vesmírna misia pre astrometriu, ktorá pred takmer tridsiatimi rokmi uskutočnila prieskum okolo 118 000 hviezd… Samotný počet hviezd s ich polohami a pohybmi by spôsobil Gaiu‘s novým katalógom už celkom úžasným. Ale je toho viac: tento jedinečný vedecký katalóg obsahuje mnoho ďalších typov údajov s informáciami o vlastnostiach hviezd a iných nebeských objektov, vďaka čomu je toto vydanie skutočne výnimočné.“
Okrem správnych pohybov hviezd poskytuje katalóg aj informácie o širokej škále tém, ktoré budú zaujímať astronómov a astrofyzikov. Patria sem merania jasu a farieb takmer všetkých 1,7 miliárd katalogizovaných hviezd, ako aj informácie o tom, ako sa jas a farba menia v priebehu času za pol milióna premenných hviezd.
Obsahuje tiež rýchlosti pozdĺž zraku 7 miliónov hviezd, povrchové teploty asi 100 miliónov a účinok medzihviezdneho prachu na 87 miliónov. Údaje Gaia tiež obsahujú informácie o objektoch v našej slnečnej sústave, ktoré zahŕňajú polohy 14 000 známych asteroidov (čo umožní presné určenie ich obežných dráh).
Za Mliečnou cestou Gaia získali presnejšie merania pozícií pol milióna vzdialených kvasarov - svetlých galaxií, ktoré emitujú obrovské množstvo energie v dôsledku prítomnosti supermasívnej čiernej diery v ich centrách. V minulosti sa kvasary používali ako referenčný rámec pre nebeské súradnice všetkých objektov v Gaia katalóg založený na rádiových vlnách.
Tieto informácie však budú teraz k dispozícii po prvýkrát na optických vlnových dĺžkach. Tento a ďalší vývoj umožnený Gaia, môže spôsobiť revolúciu v tom, ako študujeme našu galaxiu a vesmír. Ako Antonella Vallenari z Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF), z Astronomického observatória v Padove v Taliansku a podpredsedníčky Výkonnej rady konzorcia na spracovanie údajov uviedla:
“Nové údaje o spoločnosti Gaia sú také silné, že na nás iba skočia vzrušujúce výsledky. Napríklad sme zostavili najpodrobnejší Hertzsprung-Russellov diagram hviezd, ktorý sa kedy vytvoril na celej oblohe a už môžeme spoznať niektoré zaujímavé trendy. Zdá sa, že otvárame novú éru galaktickej archeológie.“
Hertzsprung-Russellov diagram, ktorý je pomenovaný po dvoch astronómoch, ktorí ho vymysleli začiatkom 20. storočia, je základom štúdia hviezdnych populácií a ich vývoja. Na základe štyroch miliónov hviezd, ktoré boli vybrané z katalógu (všetky z nich sú päťtisíc svetelných rokov od Slnka), vedci dokázali prvýkrát odhaliť veľa pekných detailov o hviezdach mimo našej slnečnej sústavy.
Spolu s meraním ich rýchlostí umožňuje diagram Gaia Hertzsprung-Russell astronómom rozlišovať medzi populáciami hviezd rôzneho veku, ktoré sa nachádzajú v rôznych oblastiach Mliečnej dráhy (tj disk a halo) a ktoré sa tvoria v rôznych oblastiach. spôsoby. Patria medzi ne rýchlo sa pohybujúce hviezdy, o ktorých sa predtým myslelo, že patria do svätostánku, ale v skutočnosti sú súčasťou dvoch hviezdnych populácií.
"Gaia výrazne posunie naše chápanie vesmíru na všetkých kozmických úrovniach," uviedol Timo Prusti, vedec projektu Gaia v ESA. "Aj v susedstve Slnka, ktoré sme považovali za najlepšie chápané oblasti, Gaia odhaľuje nové a vzrušujúce vlastnosti."
Napríklad pre podmnožinu hviezd v priebehu niekoľkých tisíc svetelných rokov od Slnka, Gaia zmerala ich rýchlosť vo všetkých troch rozmeroch. Z toho sa zistilo, že sledujú podobný obrazec ako hviezdy obiehajúce okolo galaxie podobnými rýchlosťami. Príčina týchto vzorov bude predmetom budúceho výskumu, pretože nie je jasné, či je spôsobená samotnou našou galaxiou alebo je výsledkom interakcií s menšími galaxiami, ktoré sa s nami v minulosti zlúčili.
V neposlednom rade, Gaia údaje sa použijú na získanie ďalších informácií o obežných dráhach 75 guľových zhlukov a 12 trpasličích galaxií, ktoré sa točia okolo Mliečnej dráhy. Táto informácia objasní vývoj našej galaxie, gravitačné sily, ktoré ju ovplyvňujú, a úlohu, ktorú zohráva temná hmota. Ako Fred Jansen, manažér misie Gaia v ESA, uviedol:
“Gaia je najlepšia astronómia. Vedci sa budú týmito údajmi zaoberať mnoho rokov a sme pripravení prekvapiť lavínu objavov, ktorá odomkne tajomstvá našej Galaxie.“
Tretie vydanie Gaia údaje by sa mali uskutočniť koncom roka 2020, pričom konečný katalóg bude uverejnený v roku 2020. Medzitým už bolo predĺženie platnosti povolenia pre internet Gaia misia, ktorá zostane v prevádzke do konca roku 2020 (bude potvrdená na konci tohto roka). Rad vedeckých prác popisujúcich, čo sa naučilo z tohto najnovšieho vydania, sa objaví aj v osobitnom čísle časopisu Astronómia a astrofyzika.
Od vývoja hviezd po vývoj našej galaxie, druhý Gaia Uverejňovanie údajov sa už javí ako výhoda pre astronómov a astrofyzikov. Dokonca aj po ukončení misie môžeme očakávať, že vedci budú stále analyzovať údaje a učia sa oveľa viac o štruktúre a vývoji nášho vesmíru.
