Telescopul Spațial Gaia al Agenției Spațiale Europene (ASE) creează cea mai cuprinzătoare hartă a galaxiei noastre, Calea Lactee. Prin măsurarea cu precizie a poziției, vitezei și traiectoriei a aproximativ două miliarde dintre cele mai strălucitoare stele de pe cer, Gaia permite astronomilor să vadă galaxia așa cum arată ea astăzi, dar și să redea filmul evoluției sale cu milioane și miliarde de ani în trecut și viitor.
Deși nu are un nume așa de cunoscut precum telescoapele spațiale Hubble sau James Webb, Gaia a revoluționat studierea Căii Lactee și a permis salturi uriașe înainte în înțelegerea evoluției galaxiei noastre, care ar fi fost imposibile în trecut.
De la lansarea sa în anul 2013, misiunea Gaia a furnizat patru seturi de date, cu măsurători din ce în ce mai precise și noi tipuri de informații despre vârstele, masele, nivelurile de luminozitate și compozițiile chimice ale stelelor din galaxie. Telescopul a realizat seturi de date record despre asteroizii din Sistemul Solar și stelele binare din Calea Lactee.
Telescopul Gaia va rămâne operațional până în anul 2025, când va rămâne fără combustibil. Însă vastul catalog de date creat de misiune va ține astronomii ocupați zeci de ani de acum încolo.
Cum studiază Gaia Calea Lactee?
Poziționat în Punctul Lagrange 2, la circa 1,5 milioane de kilometri față de Pământ, Telescopul Spațial Gaia se rotește în jurul Soarelui în orbită sincronă cu planeta noastră. Protejat de Pământ împotriva radiațiilor solare și ferit de efectul distorsionant al atmosferei, care perturbă observațiile efectuate de telescoapele terestre, Gaia scanează întregul cer la fiecare două luni.
Satelitul Gaia, cu lățimea de 2,3 metri, este atașat la un scut solar de 10 metri și este echipat cu două telescoape. Telescoapele proiectează lumina pe care o captează pe o cameră de un miliard de pixeli, care distinge cele mai mici detalii ale universului înconjurător. În loc să creeze imagini spectaculoase, aceste telescoape le permit astronomilor să determine câțiva parametri-cheie care dezvăluie distanța de la stele la Gaia, precum și poziția și mișcarea lor în planul cerului.
Pe lângă cele două telescoape, Gaia mai este dotat cu fotometre în spectrul roșu și albastru, care măsoară luminozitatea și culoarea stelelor observate. Din aceste măsurători, oamenii de știință pot deduce temperatura, masa, vârsta și compoziția stelelor.
La bordul Telescopului Gaia se află și un spectrometru de viteză radială. Acest instrument măsoară cât de repede se aproprie sau se îndepărtează stelele de Gaia, dar dezvăluie și modul în care stelele absorb lumina, ceea ce reflectă compoziția lor chimică.
Cele două miliarde de stele pe care Gaia le poate observa reprezintă doar 1% din toate stelele din Calea Lactee. Însă cu ajutorul unor algoritmi ingenioși și al cunoștințelor științifice, astronomii pot reconstitui galaxia noastră în totalitate doar din observațiile misiunii Gaia.
În fiecare zi, Gaia trimite spre Pământ între 20 și 100 gigaocteți de date, ceea ce echivalează cu 850 de milioane de observații ale stelelor individuale. Înainte ca întreaga comunitate științifică să înceapă dezlegarea misterelor galaxiei, Gaia Data Processing and Analysis Consortium (DPAC), format din peste 400 de cercetători și ingineri de software din patru centre de date din Europa, petrece mai mulți ani pentru procesarea, calibrarea și validarea datelor.
Potrivit Centrului Aerospațial German, catalogul final al misiunii va cuprinde peste un petaoctet de date.
Traiectoria stelelor din Calea Lactee în următorii 400.000 de ani, pe baza măsurătorilor efectuate de misiunea Gaia a ESA. | Foto: ESA/GAIA/DPAC
Ce a descoperit Gaia până acum?
De la lansarea celui de al doilea set de date, în anul 2018, misiunea Gaia a generat, în medie, cinci articole științifice în fiecare zi.
Marele Nor al lui Magellan și Micul Nor al lui Magellan sunt două galaxii pitice care orbitează la periferia Căii Lactee. Gaia a dezvăluit că aceste două galaxii au fost captate de gravitația galaxiei noastre în urmă cu doar câteva miliarde de ani și, în cele din urmă, for fuziona cu aceasta.
Telescopul Gaia este capabil să vadă stele tot mai îndepărtate și să descopere noi informații, cum este compoziția chimică a stelelor, ceea ce face harta galaxiei noastre tot mai colorată.
Misiunea Gaia este, de asemenea, creditată cu înființarea domeniului arheologiei galactice. Utilizând algoritmi sofisticați, astronomii analizează datele furnizate de telescop în căutarea unor tipare în mișcarea stelelor. Deoarece obiectele din spațiu urmează legile fizicii, astronomii pot derula filmul evoluției Căii Lactee cu miliarde de ani în urmă, dar și în viitor.
Oamenii de știință au descoperit că, în urmă cu circa 10 miliarde de ani, Calea Lactee, atunci în curs de formare, a intrat în coliziune cu o altă galaxie de patru ori mai mică. Rămășițele acestei galaxii, pe care astronomii au numit-o Gaia Enceladus, au dat naștere haloului galaxiei noastre – sfera de stele dispersate care înconjoară discul galactic mult mai masiv.
Analiza datelor furnizate de Gaia a mai arătat că discul galactic este deformat, nu plat, și că el oscilează la fel ca un titirez care se învârte. Această mișcare de oscilație s-ar putea datora coliziunii cu o altă galaxie pitică, pe care astronomi au numit-o Sagittarius și despre care speră să afle mai multe informații în curând.
Gaia a ajutat, de asemenea, la clarificarea unor aspecte privind structura spiralată caracteristică galaxiei noastre și natura brațelor sale spirale.
Ultimele informații furnizate de Gaia în iunie 2022 includ cel mai amplu set de date despre stele binare din Calea Lactee și despre compoziția chimică a asteroizilor din Sistemul Solar. În viitor, astronomii își propun să se concentreze pe descoperirea exoplanetelor din jurul stelelor îndepărtate.
Sursa: Space.com