Gaia: Αντίο στην αποστολή που μας έδωσε την καλύτερη εικόνα του Γαλαξία μας μέχρι σήμερα!

Μπορούμε να κρίνουμε την αξία κάθε επιστημονικής προσπάθειας με βάση το πόσο ανατρέπει ή μετασχηματίζει τις γνώσεις μας. Με αυτό το μέτρο, η αποστολή Gaia του ESA είναι μια τεράστια επιτυχία. Το διαστημικό σκάφος μας έδωσε έναν ακριβή, τρισδιάστατο χάρτη του Γαλαξία μας και μας ανάγκασε να εγκαταλείψουμε τις παλιές ιδέες και να τις αντικαταστήσουμε με νέες πιο συναρπαστικές.

Αυτή τη στιγμή, σηματοδοτείται το τέλος της αποστολής Gaia, της καλύτερης προσπάθειάς μας να κατανοήσουμε τον Γαλαξία μας. Η Gaia είναι μια αστρομετρική αποστολή που δημιούργησε έναν εντυπωσιακό χάρτη του Γαλαξία μας, λαμβάνοντας τρία τρισεκατομμύρια παρατηρήσεις δύο δισεκατομμυρίων μεμονωμένων αντικειμένων στον γαλαξία, τα περισσότερα από αυτά αστέρια, σε μια περίοδο 11 ετών.

Η επαναλαμβανόμενη μέτρηση των ίδιων αντικειμένων σημαίνει ότι ο χάρτης της Gaia είναι τρισδιάστατος και δείχνει την ορθή κίνηση των άστρων σε ολόκληρο τον γαλαξία. Αντί να είναι ένας στατικός χάρτης, αποκαλύπτει την κινητική ιστορία του γαλαξία και κάποιες από τις αλλαγές που έχει περάσει. Περιμέναμε πολύ καιρό για μια τόσο λεπτομερή ματιά στον γαλαξία μας.

Η ραδιοαστρονομία, η οποία απέκτησε δυναμική τη δεκαετία του 1950, μας βοήθησε να κατανοήσουμε τη δομή του Γαλαξία μας. Τα ραδιοτηλεσκόπια μπορούσαν να δουν μέσα από τα ενδιάμεσα σύννεφα σκόνης και να ανιχνεύσουν την κατανομή του υδρογόνου στον γαλαξία.

Το 1952, οι αστρονόμοι ξεκίνησαν την πρώτη μεγάλη ραδιοεπισκόπηση του Γαλαξία μας. Οι αστρονόμοι θεωρούσαν ότι ο γαλαξίας είχε σπειροειδή δομή, και τελικά, εντόπισαν τους σπειροειδείς βραχίονες, αποκαλύπτοντας τη βασική δομή του Γαλαξία μας. Σε μια εργασία του 1958, οι συγγραφείς έγραψαν ότι «η κατανομή του υδρογόνου εμφανώς παρουσιάζει μεγάλες ανωμαλίες. Παρ' όλα αυτά, αρκετοί βραχίονες μπορούν να ακολουθηθούν σε σημαντικά μήκη».

Οι αστρονόμοι χρησιμοποίησαν επίσης τους RR Lyrae και τους Κηφείδες, δύο τύπους μεταβλητών αστέρων με γνωστές εγγενείς λαμπρότητες, για να υπολογίσουν τις αποστάσεις τους. Αυτό τους επέτρεψε να ανιχνεύσουν τη δομή του Γαλαξία μας. Τα σφαιρωτά σμήνη βοήθησαν επίσης τους αστρονόμους να χαρτογραφήσουν τον Γαλαξία μας. Στη δεκαετία του 1980, υπέρυθρα τηλεσκόπια όπως το IRAS της NASA κοίταξαν μέσα από την κοσμική σκόνη για να βοηθήσουν στην εύρεση χαρακτηριστικών όπως η κεντρική ράβδος του Γαλαξία μας. Στη συνέχεια, το 1989, ξεκίνησε η αποστολή Hipparcos του ESA. Το Hipparcos ήταν μια αστρομετρική αποστολή και ήταν ο προκάτοχος της Gaia.

Αν και δεν ήταν σχεδόν τόσο ακριβής, και αν και μέτρησε μόνο 100.000 αστέρια, ήταν τελικά σε θέση να μετρήσει τις ορθές κινήσεις τους. Αποκάλυψε περισσότερες λεπτομέρειες του Γαλαξία μας και βοήθησε στην επιβεβαίωση της ραβδωτής σπειροειδούς μορφής του. Παρείχε επίσης κάποιες πληροφορίες για την ιστορία και την εξέλιξη του γαλαξία μας. Αλλά οι αστρονόμοι λαχταρούσαν πιο λεπτομερή γνώση.

Η Gaia εκτοξεύτηκε το 2013 για να καλύψει αυτή την ανάγκη, και σημείωσε απόλυτη επιτυχία όντας ένας φόρος τιμής στην εφευρετικότητα. Είμαστε ουσιαστικά παγιδευμένοι μέσα στον Γαλαξία μας και κανένα διαστημόπλοιο δεν μπορεί να φτάσει πέρα από αυτόν για να καταγράψει μια εξωτερική άποψη του γαλαξία. Η Gaia μας έδωσε αυτή τη θέα χωρίς να φύγει ποτέ από το σημείο L2.

Αν και πολλές προηγούμενες προσπάθειες για την ανίχνευση της δομής του Γαλαξία μας βασίζονταν σε δειγματοληψία επιλεγμένων αστρικών πληθυσμών, η Gaia μέτρησε με ακρίβεια τη θέση και την κίνηση σχεδόν δύο δισεκατομμυρίων αστέρων σε ολόκληρο τον γαλαξία. Το έργο της Gaia κατέληξε σε καλλιτεχνικές αποτυπώσεις του Γαλαξία μας με βάση τα ογκώδη δεδομένα της. Οι εντυπώσεις αυτές δείχνουν ότι ο Γαλαξίας μας έχει πολλαπλούς βραχίονες και ότι δεν είναι τόσο εμφανείς όσο νομίζαμε.

Οι παρατηρήσεις της Gaia μας έδωσαν μια πολύ πιο λεπτομερή και ακριβή ματιά στους σπειροειδείς βραχίονες του Γαλαξία μας. Εντόπισε άγνωστες προηγουμένως δομές στους βραχίονες, συμπεριλαμβανομένων απολιθωμένων βραχιόνων στον εξωτερικό δίσκο. Αυτά θα μπορούσαν να είναι απομεινάρια παλιρροϊκών βραχιόνων του παρελθόντος ή παραμορφώσεις στο δίσκο, ή απομεινάρια αρχαίων αλληλεπιδράσεων με άλλους γαλαξίες. Η Gaia έχει επίσης βρει πολλές άγνωστες μέχρι τώρα νηματοειδείς δομές στην άκρη του δίσκου.

Η αποστολή Gaia μας επέτρεψε επίσης να δούμε επιτέλους τον γαλαξία μας από το πλάι. Μάθαμε ότι ο γαλαξιακός δίσκος παρουσιάζει μια ελαφρά κυματοειδή μορφή. Οι αστρονόμοι πιστεύουν ότι αυτό προκλήθηκε από έναν μικρότερο γαλαξία που αλληλεπιδρά με τον Γαλαξία μας. Ο Σφαιροειδής Νάνος Γαλαξίας του Τοξότη θα μπορούσε να είναι υπεύθυνος γι' αυτό.

Παράλληλα με την ενδιαφέρουσα επιστημονική γνώση, οι καλλιτέχνες δημιούργησαν εικονογραφήσεις βασισμένες στα δεδομένα της Gaia που πραγματικά εντυπωσιάζουν. Η εκπληκτική πλευρική άποψη του γαλαξία μας είναι μια από τις πιο ακριβείς απόψεις του Γαλαξία μας που έχουμε δει ποτέ.

Η Gaia έχει επικαιροποιήσει την κατανόησή μας για τον γαλαξία στον οποίο ζούμε και έχει ζωντανέψει την ιστορία του. Ακόμα και αν δεν είχε να προσφέρει τίποτε άλλο πέρα από όσα βλέπουμε σήμερα, θα εξακολουθούσε να είναι μια εξαιρετική, επιτυχημένη αποστολή. Αλλά παρόλο που η αποστολή της έχει τελειώσει, δεν έχουμε ακόμα όλα τα δεδομένα της. Η τελική έκδοση των δεδομένων του, το πακέτο DR5, θα είναι διαθέσιμο μέχρι το τέλος του 2030.

[via]