Οι επιστήμονες ολοκληρώνουν τον πιο ακριβή χάρτη αστεριών, αποκαλύπτοντας κρυμμένες λεπτομέρειες στον γαλαξία μας

Η αποστολή Gaia της ESA κυκλοφόρησε τώρα τον πλουσιότερο κατάλογο αστεριών μέχρι σήμερα, προσδιορίζοντας με ακρίβεια τη θέση περισσότερων από 1,7 δισεκατομμυρίων αστεριών. Η επίπονη εργασία, η οποία απαιτούσε περισσότερους από 22 μήνες χαρτογράφησης του ουρανού, θα επιτρέψει στους αστρονόμους να διερευνήσουν τον σχηματισμό και την εξέλιξη του Γαλαξία με πρωτοφανή λεπτομέρεια.

Το ταξίδι του δορυφόρου Gaia των 750 ευρώ (920 $) εκατομμυρίων ξεκίνησε τον Δεκέμβριο του 2013 και η πρώτη του δημοσίευση δεδομένων, η οποία βασίστηκε σε παρατηρήσεις μόλις ενός έτους, δημοσιεύθηκε το 2016. Αυτή η αρχική έρευνα χαρτογράφησε τις αποστάσεις και τις κινήσεις δύο εκατομμυρίων αστεριών — πολύ εντυπωσιακό, με κάθε τρόπο. Ωστόσο, αυτή η τελευταία δημοσιοποίηση δεδομένων, η οποία συλλέχτηκε μεταξύ 25 Ιουλίου 2014 και 23 Μαΐου 2016, ξεπερνά τον προκάτοχό της, καθορίζοντας τις θέσεις σχεδόν 1,7 δισεκατομμυρίων αστεριών. Επιπλέον, η ακρίβεια με την οποία έχουν χαρτογραφηθεί μερικά από αυτά τα αστέρια είναι απλά συγκλονιστική. Για παράδειγμα, μερικά από τα φωτεινότερα αστέρια στην έρευνα έχουν εντοπιστεί με το ίδιο επίπεδο ακρίβειας που απαιτείται για τους παρατηρητές που βρίσκονται στη Γη να μπορούν να εντοπίσουν ένα νόμισμα ευρώ που βρίσκεται στην επιφάνεια της Σελήνης.

Εξέλιξη της ιστορίας του Γαλαξία

Οπλισμένοι με αυτές τις πολύ πιο ακριβείς μετρήσεις, οι αστρονόμοι μπορούν τώρα να κάνουν διαφοροποίηση μεταξύ της παράλλαξης των άστρων — της φαινομενικής μετατόπιση στον ουρανό που προκαλείται από την ετήσια τροχιά της Γης γύρω από τον ήλιο - από τις πραγματικές κινήσεις τους σε σχέση με το γαλαξιακό κέντρο. Από τις πιο ακριβείς μετρήσεις παράλλαξης, περίπου το δέκα τοις εκατό του συνόλου, οι αστρονόμοι μπορούν να εκτιμήσουν απευθείας τις αποστάσεις από μεμονωμένα αστέρια.

Όλα αυτά είναι μια «μεγάλη υπόθεση» για τους ερευνητές των οποίων η καριέρα αφορά την κατανόηση του Γαλαξία και του σχηματισμού του, μια αναζήτηση όπου η ακρίβεια στον προσδιορισμό των σχετικών κινήσεων των αστεριών του είναι υψίστης σημασίας. Μέχρι πρόσφατα, μεγάλο μέρος του περιεχομένου του γαλαξία είχε καλυφθεί από αέρια και σκόνη, καθιστώντας δύσκολη τη διάκριση της δομής του από το πλεονέκτημά μας. Και επειδή ο δορυφόρος παρακολουθεί πώς κινούνται τα αστέρια, οι επιστήμονες μπορούν να εντοπίσουν τις κινήσεις τους πίσω στο χρόνο, σαν να γυρνούν ένα ρολόι προς τα πίσω — στη διαδικασία, την οποία ορισμένοι αποκαλούν γαλαξιακή αρχαιολογία, είναι δυνατό να δούμε πώς εξελίχθηκε ο γαλαξίας τα τελευταία 13 δισεκατομμύρια χρόνια .

Δεν είναι μόνο αυτό. Η Γαία παρατηρεί επίσης αντικείμενα στο Ηλιακό μας Σύστημα, όπως τις θέσεις περισσότερων από 14.000 γνωστών αστεροειδών. Ένα ακόμη μεγαλύτερο δείγμα αστεροειδών θα συγκεντρωθεί στις μελλοντικές εκδόσεις της Gaia.

Η Γαία έχει επίσης κλειδώσει στις θέσεις περισσότερων από μισό εκατομμύριο κβάζαρ - εξαιρετικά απομακρυσμένα ουράνια αντικείμενα, που εκπέμπουν εξαιρετικά μεγάλες ποσότητες ενέργειας, που τροφοδοτούνται από μαύρες τρύπες δισεκατομμύρια φορές μεγαλύτερης μάζας από τον ήλιο μας. Αυτά τα αντικείμενα χρησιμοποιούνται στην έρευνα ως φάροι που ορίζουν ένα πλαίσιο αναφοράς για τις ουράνιες συντεταγμένες όλων των άλλων αντικειμένων στον κατάλογο Gaia, κάτι που γίνεται συνήθως σε ραδιοκύματα αλλά τώρα, για πρώτη φορά, είναι επίσης διαθέσιμο σε οπτικά μήκη κύματος.

Συνολικά, οι επιστήμονες αναμένουν να κάνουν έναν πλούτο νέων ανακαλύψεων ως άμεσο αποτέλεσμα της νέας απελευθέρωσης δεδομένων Gaia. Ήδη, ορισμένοι αστρονόμοι χρησιμοποιούν την έρευνα Gaia για να διακρίνουν διάφορους πληθυσμούς άστρων διαφορετικών ηλικιών που βρίσκονται σε διαφορετικές περιοχές του Γαλαξία — όπως ο δίσκος και το φωτοστέφανο — και που σχηματίζονται με διαφορετικούς τρόπους

Επιστημονική αναφορά: Gerard Gilmore. Γαία:τρισδιάστατη απογραφή του Γαλαξία του Γαλαξία, Σύγχρονη Φυσική (2018). DOI:10.1080/00107514.2018.1439700.