Zadnje zvezde za Gaio

Evropska odprava Gaia, ki je izrisovala zemljevid naše galaksije, se je še zadnjič ozrla proti zvezdam. Skupno je satelit zbral podatke za več kot dve milijardi zvezd in drugih nebesnih teles in tako spremenil pogled na domačo in širšo vesoljsko soseščino. Opravil je kar tri bilijarde opazovanj. Pri odpravi so sodelovali tudi astrofiziki s Fakultete za matematiko in fiziko Univerze v Ljubljani in Univerze v Novi Gorici. 

Gaio so izstrelili 19. decembra 2013, po več kot desetletju je njen rezervoar z gorivom prazen. A kot so poudarili pri Evropski vesoljski agenciji (Esa), konec opazovanj še ne pomeni konec znanstvenih ugotovitev. V prihodnjih tednih sledijo številni tehnološki testi, nato bodo satelit poslali v »upokojitveno« orbito, kjer ne bo na poti preostalim delujočim satelitom, dve večji objavi podatkov pa sta predvideni za konec leta 2026 in nato še konec tega desetletja. 

»Danes je konec znanstvenih opazovanj te neverjetne odprave, ki je presegla vsa naša pričakovanja in trajala skoraj dvakrat dlje od prvotno predvidene življenjske dobe. Zakladnica podatkov, ki jih je zbrala Gaia, nam je dala edinstvene vpoglede v izvor in razvoj naše galaksije, preoblikovala pa je tudi astrofiziko in znanost o Sončevem sistemu. Gaia je gradila na edinstveni evropski odličnosti v astrometriji. Pustila bo obsežno zapuščino tudi prihodnjim generacijam,« je dejala znanstvena direktorica Ese Carole Mundell.

Sodelovanje Slovenije

»V Centru za astrofiziko in kozmologijo Univerze v Novi Gorici smo sodelovali pri misiji Gaia prek dveh projektov Evropske vesoljske agencije. V prvem smo, v sodelovanju z Inštitutom za astronomijo Univerze v Cambridgeu, razvili novo metodo za detekcijo Gajinih izvorov, ki se jim spreminja sij (na primer plimskih raztrganj zvezd v bližini masivnih črnih lukenj). V drugem projektu smo v sodelovanju z Astronomskim observatorijem Univerze v Varšavi razvili metodo za detekcijo Gajinih dogodkov astrometričnega gravitacijskega mikrolečenja. Čeprav je Gaia končala zbiranje podatkov, bomo lahko v prihodnjih letih s to metodo analizirali že zbrane podatke, ki jih je ogromno, in upam, odkrili nove 'temne' zvezde, morda tudi črne luknje,« je za Delo pojasnila astrofizičarka Andreja Gomboc, ki pri odpravi sodeluje že od leta 2002, v fazi priprav je analizirala, kako dobro bo mogoče iz njenih spektrov določiti hitrost vrtenja zvezd.

Gaia je izrisala najnatančnejši zemljevid Galaksije, saj je opazovala razdalje med zvezdami, njihovo gibanje, spreminjanje svetlosti, sestavo in druge značilnosti. Še vedno pa ostajajo odprta vprašanja o galaksiji, v kateri prebivamo. Spoznavanje Galaksije je zahtevno delo, ker je ne gledamo od daleč kot druge galaksije, ampak od znotraj z našega galaktičnega konca. »Gaia je spremenila naš vtis o Galaksiji, celo nekatere osnovne teorije, kot sta rotacija osrednje prečke naše galaksije in zvitosti diska, raziskala je strukturo spiralnih krakov in medzvezdni prah v bližini Sonca,« je pojasnil Stefan Payne-Wardenaar z Inštituta za astronomijo Maxa Plancka v Nemčiji.

Ponavljajoča se opazovanja so omogočila vpogled tudi v preteklost Galaksije, med drugim je satelit zaznal 'duhove' druge galaksije ali, povedano drugače, ostanke starodavnih zvezd, ki so nekoč pripadale drugi galaksiji, ki se je v milijardah let združila z našo – satelit je iskal dokaze o trčenju s pritlikavo galaksijo Strelec (čez približno 4,5 milijarde let bosta, denimo, trčili naša galaksija in Andromeda). Med opazovanjem zvezd natančnemu očesu Gaie niso ušli asteroidi, natančno je določila orbite več kot 150.000 asteroidov, in kvazarji v drugih galaksijah (svetla aktivna središča galaksij, ki jih poganjajo supermasivne črne luknje). Ustvarila je največji tridimenzionalni zemljevid približno 1,3 milijona kvazarjev, pri čemer so najbolj oddaljeni zasijali, ko je bilo vesolje staro le 1,5 milijarde let.

Gaia je med drugim odkrila tudi najmasivnejšo črno luknjo v naši galaksiji doslej, ki je nastala kot posledica eksplozije zvezde manj kot 2000 svetlobnih let od Zemlje. Njena masa je skoraj 33-krat večja od mase Sonca, črna luknja se skriva v ozvezdju Aquila. Pri odkritju so sodelovali tudi slovenski raziskovalci. 

Štirje portreti Galaksije: na zgornjem levem posnetku je uprizorjena hitrost več kot 30 milijonov objektov, večinoma zvezd. Svetli piki spodaj desno sta Mali in Veliki Magellanov oblak. Na spodnjem levem posnetku je prav tako prikazana hitrost zvezd, in sicer okoli 26 milijonov zvezd. V modrem so zvezde, ki se premikajo proti nam, v rdečem pa od nas. Na zgornjem desnem posnetku je razviden galaktični prah, na spodnjem desnem pa kemična sestava zvezd. FOTO: Esa/Gaia/DPAC  

A kot omenjeno, Gajinim odkritjem še ni konca, saj traja nekaj časa, da s satelita pridobijo zbrane podatke ter jih ustrezno obdelajo in objavijo. Tako bo naslednja večja objava podatkov v velikosti 500 TB predvidoma šele prihodnje leto, katalog bo zajemal tudi podatke prvih petih let opsovanj, so navedli pri Esi. Četrta izdaja podatkov naj bi razširila katalog binarnih zvezd. Številne zvezde namreč niso posamezne, ampak v paru, kar pa je na velikih oddaljenostih težko opazovati, saj svetlejša zvezda pogosto zakrije svojo spremljevalko. Predvidoma naj bi bilo v katalogu tudi več podatkov o eksoplanetih, saj je bil čas opazovanj tokrat daljši in tako je satelit lahko opazil malenkostne spremembe pri zvezdah, ki nastanejo zaradi gibanja planetov okoli njih. 

Gajin upokojitveni načrt

Satelit zdaj čakajo testiranja tehnologije, da bi nabrali podatke o materialih in sistemih, kako so se obnašali v desetih letih v vesolju, da bi tako še učinkoviteje lahko načrtovali prihodnje odprave. Po nekaj tednih bo Gaia zapustila svojo trenutno tirnico okoli Lagrangeeve točke 2 (tam, denimo, domuje teleskop James Webb in še številni drugi sateliti), ki leži 1,5 milijona kilometrov od Zemlje. Satelit bodo poslali v heliocentrično orbito, 27. marca 2025 jo bodo ugasnili, da ne bo motila drugih odprav.