19. децембра 2013, Европска свемирска агенција (ЕСА) Гаиа свемирски брод одвео у свемир с једном од најамбициознијих мисија икад. Током своје планиране петогодишње мисије (која је недавно продужена), овај свемирски опсерваториј пресликао би милијарду звезда, планета, комета, астероида и квазара како би створио највећи и најпрецизнији 3Д каталог Млечног пута икада креирано.
Прво издање Гаиа Подаци који су се догодили у септембру 2016. године, садржавали су удаљености и покрете преко два милиона звезда. Али друго објављивање података, које је одржано 25. априла 2018. године, још је импресивније. У издање су укључени положаји, показатељи удаљености и покрети више од милијарду звезда, астероиди унутар нашег Сунчевог система, па чак и звезде изван Млечног пута.
Док је прво објављивање података засновано на запажањима вредним нешто више од годину дана, ново објављивање података покрива период од око 22 месеца - који је трајао од 25. јула 2014. до 23. маја 2016. Прелиминарна анализа ових података показала је да је у реду детаљи о 1,7 милијарди звезда на Млечном путу и како се они крећу, што је од суштинског значаја за разумевање како се наша галаксија развијала током времена.
Као што је у недавном саопштењу ЕСА-е објаснио Гунтхер Хасингер, директор науке ЕСА-е:
“Проматрања која је прикупио Гаиа редефинишу темеље астрономије. Гаиа је амбициозна мисија која се ослања на огромну људску сарадњу да би смислила велику количину веома сложених података. То показује потребу за дугорочним пројектима који ће гарантовати напредак у свемирској науци и технологији и спровести још одважније научне мисије наредних деценија.“
Прецизност ГаиаИнструменти су омогућили мерења која су толико тачна да је било могуће одвојити паралаксе звезда - очигледно померање Земљине орбите око Сунца - од њиховог кретања кроз галаксију. Од 1,7 милијарди каталогизираних звезда, измерени су и наведени паралакса и брзина (ака. Правилно кретање) од више од 1,3 милијарде.
За отприлике 10% ових случајева, мерења паралаксе била су толико тачна да астрономи могу директно проценити удаљености до појединих звезда. Као што је објаснио Антхони Бровн са Универзитета Леиден, који је и предсједавајући Извршног одбора конзорцијума за обраду и анализу података Гаиа:
“Друго објављивање података Гаиа представља огроман скок напријед у односу на ЕСА‘с сателит Хиппарцос, Гаиа‘претходника и прва свемирска мисија за астрометрију, која је прегледала око 118 000 звезда пре скоро тридесет година… Сам број звезда, са својим положајима и покретима, створио би Гају‘нови каталог већ прилично изненађује. Али постоји и више: овај јединствени научни каталог укључује многе друге врсте података, са информацијама о својствима звезда и других небеских објеката, што ово издање чини заиста изузетним.“
Поред правилних кретања звезда, каталог садржи информације о широком распону тема које ће бити занимљиве астрономима и астрофизичарима. Укључују мерења светлине и боје готово свих каталошких 1,7 милијарди звезда, као и информације о томе како се светлост и боја мењају за пола милиона променљивих звезда током времена.
Такође садржи брзине дуж линије вида од седам милиона звезда, површинске температуре од око 100 милиона, а међузвездна прашина имају 87 милиона. Подаци Гаиа такође садрже податке о објектима у нашем Сунчевом систему, који укључују положаје 14 000 познатих астероида (што ће омогућити прецизно одређивање њихових орбита).
Иза Млечног пута, Гаиа добили су тачнија мерења положаја од пола милиона удаљених квазара - светлих галаксија које емитују огромне количине енергије због присуства супермасивне црне рупе у њиховим центрима. У прошлости су квазари коришћени као референтни оквир за небеске координате свих објеката у Гаиа каталог заснован на радио таласима.
Међутим, ове информације ће сада по први пут бити доступне на оптичким таласним дужинама. То и други догађаји омогућили Гаиа, могла би да изврши револуцију како проучавамо нашу галаксију и универзум. Као Антонелла Валленари из Иституто Назионале ди Астрофисица (ИНАФ), Астрономске опсерваторија у Падови, Италија, и заменика председника Извршног одбора Конзорцијума за обраду података:
“Нови подаци о Геи толико су моћни да нас узбудљиви резултати управо скачу. На пример, направили смо нај детаљнији Хертзспрунг-Русселл-ов дијаграм звезда икада направљеног на целом небу и већ можемо да приметимо неке занимљиве трендове. Чини се да уводимо нову еру галактичке археологије.“
Хертзспрунг-Русселл-ов дијаграм, назван по двојици астронома који су га осмислили почетком 20. века, од суштинског је значаја за проучавање звездастих популација и њихове еволуције. На основу четири милиона звезда које су изабране из каталога (које све одлазе пет хиљада светлосних година од Сунца), научници су први пут могли да открију многе фине детаље о звездама изван нашег Сунчевог система.
Упоредо са мерењима њихових брзина, дијаграм Гаиа Хертзспрунг-Русселл омогућава астрономима да разликују популације звезда различите старости, које се налазе у различитим регионима Млечног пута (тј. Диска и халоа), и које се формирају у различитим начине. Ту спадају звезде које се брзо крећу, за које се раније мислило да припадају ореолу, али су заправо део две звјездане популације.
„Гаиа ће увелике унапредити наше разумевање Универзума на свим космичким размерама“, рекао је Тимо Прусти, научник пројекта Гаиа из ЕСА. "Чак и у околини Сунца, која је регија за коју смо мислили да смо најбоље разумели, Гаиа открива нове и узбудљиве особине."
На пример, за подскуп звезда унутар неколико хиљада светлосних година Сунца, Гаиа мерио њихову брзину у све три димензије. Из овог је утврђено да слиједе сличан образац као звијезде које круже око галаксије сличним брзинама. Узрок ових образаца бит ће предмет будућих истраживања, јер није јасно да ли га је узроковала сама наша галаксија или су резултат интеракција са мањим галаксијама које су се спојиле с нама у прошлости.
На крају, али не мање важно, Гаиа подаци ће се користити за сазнање више о орбитама 75 кугластих кластера и 12 патуљастих галаксија које се окрећу око Млечног пута. Ове информације ће осветлити еволуцију наше галаксије, гравитационе силе које утичу на њу и улогу тамне материје. Како је рекао Фред Јансен, менаџер мисије Гаиа у ЕСА-и:
“Гаиа је астрономија у најбољем реду. Научници ће овим подацима бити заокупљени дуги низ година, а ми смо спремни да будемо изненађени лавином открића која ће открити тајне наше Галаксије.“
Треће издање Гаиа подаци би требало да буду одржани крајем 2020., а коначни каталог ће бити објављен у 2020-има. У међувремену, проширење је већ одобрено за Гаиа мисије, која ће сада остати у функцији до краја 2020. (биће потврђена крајем ове године). Низ научних радова који описују научено из ове последње објаве такође ће се појавити у посебном броју Астрономија и астрофизика.
Од еволуције звезда до еволуције наше галаксије, други Гаиа објављивање података се већ показало као благодат за астрономе и астрофизичаре. Чак и након завршетка мисије, можемо очекивати да ће научници још увек анализирати податке и научити много више о структури и еволуцији нашег Универзума.
