19 Aralık 2013'te Avrupa Uzay Ajansı’nın (ESA) Gaia uzay aracı şimdiye kadarki en iddialı görevlerden biriyle uzaya çıktı. Planlanan 5 yıllık misyonu (yakın zamanda genişletilen) boyunca, bu uzay gözlemevi, Samanyolu'nun en büyük ve en hassas 3D kataloğunu oluşturmak için bir milyardan fazla yıldız, gezegen, kuyruklu yıldız, asteroit ve kuasarları haritalayacaktı yarattı.
İlk sürümü Gaia Eylül 2016'da gerçekleşen veriler, iki milyondan fazla yıldızın mesafelerini ve hareketlerini içeriyordu. Ancak 25 Nisan 2018'de gerçekleşen ikinci veri sürümü daha da etkileyici. Sürümde bir milyardan fazla yıldızın konumları, mesafe göstergeleri ve hareketleri, Güneş Sistemimizdeki asteroitler ve hatta Samanyolu'nun ötesindeki yıldızlar yer alıyor.
İlk veri sürümü, bir yılın üzerinde gözlemlere dayanmakla birlikte, yeni veri sürümü yaklaşık 22 aylık bir dönemi kapsamaktadır - 25 Temmuz 2014'ten 23 Mayıs 2016'ya kadar. Bu verilerin ön analizi iyi sonuç verdi. Samanyolu'ndaki 1.7 milyar yıldız ve nasıl hareket ettikleri hakkında ayrıntılar, bu da galaksimizin zaman içinde nasıl geliştiğini anlamak için gereklidir.
ESA Bilim Direktörü Günther Hasinger'in yakın zamanda ESA basın bülteninde açıkladığı gibi:
“Gaia tarafından toplanan gözlemler astronomi temellerini yeniden tanımlıyor. Gaia, büyük miktarda son derece karmaşık veriyi anlamlandırmak için büyük bir insan işbirliğine dayanan iddialı bir görevdir. Uzay bilimi ve teknolojisindeki ilerlemeyi garanti etmek ve önümüzdeki on yılların daha cesur bilimsel misyonlarını uygulamak için uzun vadeli projelere duyulan ihtiyacı göstermektedir.“
Hassasiyeti Gaiaİnstruments araçları, yıldızların paralaksını - Dünya'nın Güneş çevresindeki yörüngesinin neden olduğu görünen kayma - galaksideki hareketlerinden ayırmanın mümkün olduğu kadar kesin ölçümlere izin verdi. Kataloglanan 1.7 milyar yıldızdan 1.3 milyardan fazla olan paralaks ve hız (yani doğru hareket) ölçüldü ve listelendi.
Bunların yaklaşık% 10'u için paralaks ölçümleri o kadar doğruydu ki, gökbilimciler bireysel yıldızlara olan mesafeleri doğrudan tahmin edebiliyorlardı. Ayrıca Gaia Veri İşleme ve Analiz Konsorsiyumu Yönetim Kurulu Başkanı Leiden Üniversitesi'nden Anthony Brown'un açıkladığı gibi:
“İkinci Gaia veri sürümü ESA'ya göre büyük bir sıçramayı temsil ediyor‘s Hipparcos uydu, Gaia‘s selefi ve astrometri için ilk uzay misyonu, neredeyse otuz yıl önce 118.000 yıldızı inceleyen… Pozisyonları ve hareketleri ile sadece çok sayıda yıldız Gaia'yı‘s yeni katalog zaten oldukça şaşırtıcı. Ama dahası da var: Bu eşsiz bilimsel katalog, yıldızların özellikleri ve diğer gök cisimleri hakkında bilgi içeren diğer birçok veri türünü içerir ve bu sürümü gerçekten olağanüstü hale getirir.“
Katalog, yıldızların doğru hareketlerine ek olarak, gökbilimcileri ve astrofizikçileri ilgilendirecek çok çeşitli konular hakkında bilgi sağlar. Bunlar, kataloglanan 1,7 milyar yıldızın neredeyse tümünün parlaklık ve renk ölçümlerinin yanı sıra, yarım milyon değişken yıldızın zaman içinde parlaklığının ve renginin nasıl değiştiğine dair bilgileri içerir.
Ayrıca, yedi milyon yıldızın görüş hattı boyunca hızları, yaklaşık 100 milyon yüzey sıcaklığını ve yıldızlararası tozun 87 milyon üzerindeki etkisini içerir. Gaia verileri ayrıca Güneş Sistemimizdeki bilinen 14.000 asteroit (yörüngelerinin tam olarak belirlenmesine izin verecek) pozisyonlarını içeren nesneler hakkında bilgi içerir.
Samanyolu'nun Ötesinde, Gaia yarım milyon uzak kuasar - merkezlerinde süper kütleli bir karadeliğin varlığı nedeniyle büyük miktarlarda enerji yayan parlak galaksilerin konumlarının daha doğru ölçümlerini elde ettiler. Geçmişte, kuasarlar, bölgedeki tüm nesnelerin göksel koordinatları için bir referans çerçevesi olarak kullanılmıştır. Gaia radyo dalgalarına dayalı katalog.
Ancak, bu bilgi ilk kez optik dalga boylarında mevcut olacaktır. Bu ve diğer gelişmeler Gaia galaksimizi ve Evreni nasıl incelediğimizde devrim yaratabilir. Istituto Nazionale di Astrofisica'dan (INAF) Antonella Vallenari'nin, Padua, İtalya Astronomik Gözlemevi ve Veri İşleme Konsorsiyumu İcra Kurulu başkan yardımcısının belirttiği gibi:
“Yeni Gaia verileri o kadar güçlü ki, heyecan verici sonuçlar bize atlıyor. Örneğin, tam gökyüzünde yapılan en ayrıntılı Hertzsprung-Russell diyagramını oluşturduk ve zaten bazı ilginç eğilimleri tespit edebiliyoruz. Yeni bir Galaktik arkeoloji çağını başlattığımızı düşünüyoruz.“
20. yüzyılın başlarında onu tasarlayan iki gökbilimcinin adını taşıyan Hertzsprung-Russell diyagramı, yıldız nüfus ve bunların evrimi için temeldir. Bilim adamı katalogdan seçilen (hepsi Güneş'ten beş bin ışık yılı geride kalan) dört milyon yıldıza dayanarak, bilim adamı Güneş Sistemimizin ötesindeki yıldızlar hakkında ilk kez birçok ince ayrıntıyı ortaya koyabildi.
Hızlarının ölçümleriyle birlikte, Gaia Hertzsprung-Russell diyagramı, gökbilimcilerin farklı yaşlarda, Samanyolu'nun farklı bölgelerinde (yani disk ve halo) bulunan ve farklı şekillerde oluşan yıldız popülasyonlarını ayırt etmelerini sağlar. yolları. Bunlar, daha önce haloya ait olduğu düşünülen hızlı hareket eden yıldızları içerir, ancak aslında iki yıldız popülasyonunun bir parçasıdır.
“Gaia, Evren hakkındaki anlayışımızı tüm kozmik ölçeklerde büyük ölçüde ilerletecek” dedi ESA Gaia projesi bilim adamı Timo Prusti. “En iyi anladığımızı düşündüğümüz bölge olan Güneş'in mahallesinde bile Gaia yeni ve heyecan verici özellikler ortaya koyuyor.”
Örneğin, Güneş'in birkaç bin ışıkyılı içerisindeki yıldızların bir alt kümesi için, Gaia hızlarını her üç boyutta ölçtüler. Bundan, galaksiyi benzer hızlarda yörüngede tutan yıldızlara benzer bir desen izledikleri belirlenmiştir. Bu kalıpların nedeni gelecekteki araştırmanın konusu olacaktır, çünkü galaksimizin kendisinden kaynaklanıp kaynaklanmadığı veya geçmişte bizimle birleşen daha küçük gökadalarla etkileşimin sonucu olup olmadığı belirsizdir.
En son ama en kötü değil, Gaia veriler, Samanyolu çevresinde dönen 75 küresel kümenin ve 12 cüce gökadanın yörüngeleri hakkında daha fazla bilgi edinmek için kullanılacaktır. Bu bilgi galaksimizin evrimine, onu etkileyen çekim kuvvetlerine ve karanlık maddenin oynadığı role daha fazla ışık tutacaktır. ESA'nın Gaia misyon yöneticisi Fred Jansen'in dediği gibi:
“Gaia en iyi ihtimalle astronomi. Bilim adamları yıllarca bu verilerle meşgul olacaklar ve Galaksimizin sırlarını açacak keşifler çığına şaşıracaksınız.“
Üçüncü sürüm Gaia verilerin 2020 sonlarında gerçekleşmesi planlanıyor ve nihai katalog 2020'lerde yayınlanıyor. Bu arada, bir uzatma zaten onaylanmış Gaia 2020 yılı sonuna kadar faaliyette kalacak olan görev (bu yılın sonunda teyit edilecek). Bu son sürümden öğrenilenleri açıklayan bir dizi bilimsel makale de Astronomi ve Astrofizik.
Yıldızların evriminden galaksimizin evrimine, ikincisi Gaia veri sürümü zaten gökbilimciler ve astrofizikçiler için bir nimet olduğunu kanıtlıyor. Görev sona erdikten sonra bile, bilim insanlarının hala verileri analiz etmesini ve Evrenimizin yapısı ve evrimi hakkında daha fazla şey öğrenmesini bekleyebiliriz.
