A 2013. december 19-én felbocsátott Gaia naponta kb. tíz gramm hideg gázt használ fel, hogy a szonda forgása pontosan biztosítva legyen, ám az üzemanyagtartály mostanra kezd kiürülni. Néhány utolsó technológiai teszt után március végén a Gaiát „nyugdíjazzák”, és olyan pályára küldik a Nap körül, ahol elkerülhetik a többi űrszondával való ütközést vagy zavaró interferenciát. Ám ez még egyáltalán nem a küldetés vége!
Ami a csillagászat számára a legfontosabb: két hatalmas adatközlés még várat magára, előbb 2026-ban, majd pedig az évtized végén. „A mai nappal véget érnek a tudományos megfigyelések, és ezt a hihetetlen küldetést ünnepeljük, amely minden várakozásunkat felülmúlta, és az eredetileg tervezett élettartam majdnem kétszereséig tartott” – mondta Carole Mundell, az ESA tudományos igazgatója. „A Gaia által gyűjtött hatalmas adathalmaz egy kincsesbánya, amely páratlan módon betekintést enged Tejútrendszerünk eredetébe és fejlődésébe, és az asztrofizikát és a Naprendszer kutatását is oly módon alakította át, amelyet még nem is értékelünk teljesen. A Gaia egyedülálló európai kiválóságra épít az asztrometriában, és hosszan tartó örökséget hagy a jövő generációi számára.”
A Gaia-mérései alapján elkészült a Tejútrendszer eddigi legpontosabb térképe
A Gaia több mint egy évtizedes küldetése során sokszor megmérte minden egyes csillag helyzetét és fényességének változását, a mérésekből pedig meghatározták a közel kétmilliárd kozmikus fényforrás távolságát, mozgását, kémiai összetételét és számos más jellemzőjét. Ez lehetővé tette a Gaia fő céljának megvalósítását, vagyis a Tejútrendszer legnagyobb, legpontosabb térképének elkészítését, amely úgy mutatja meg nekünk saját galaxisunkat, ahogy eddig más módon nem sikerült. Így most a legjobb képünk van arról is, hogy hogyan néz ki galaxisunk egy külső szemlélő számára.
„A Gaia megváltoztatta a Tejútrendszerről alkotott összképünket, mivel a térkép a korábbiakhoz képest jelentősen változott. Még olyan alapvető elképzeléseket is felülvizsgáltak, mint például galaxisunk központi küllőjének forgása, a korong torzulása, a spirálkarok részletes szerkezete és a csillagközi por eloszlása a Nap közelében” – mondja Stefan Payne-Wardenaar, a németországi Max Planck Csillagászati Intézet munkatársa. „A Tejútrendszer távoli részeinek képe azonban most is hiányos adatokon alapuló becslés marad. A Tejútrendszerről alkotott képünket a Gaia további adatközlései alapján lehet majd tovább pontosítani.”
A képeken galaxisuk, a Tejútrendszer művészi illusztrációja látható, a Gaia űrtávcső adatai által ihletve. A felülnézeti képen a spirálkarok, illetve a Nap pozíciója is jelölve van. A Gaia átírta, amit a Tejútrendszerről gondoltunk, a központi küllő természetétől a spirálkarok számáig. Spirálkarokból például több lett, de azok kevésbé markáns megjelenésűek, mint korábban gondoltuk. Egy űrszondánk sem képes a Tejútrendszeren kívülre utazni egy ilyen galaktikus szelfi elkészítéséért, de a Gaia az eddigi legpontosabb képet adja számunkra arról, hogyan is nézhet ki, és ez a kép a jövőben is tovább fog élesedni még az újabb adatközléseknek köszönhetően. (Forrás: ESA/Gaia/DPAC, Stefan Payne-Wardenaar, ESA standard License)
Az évtized felfedezőgépe
A Gaia ismétlődő mérései a csillagok távolságára, mozgására és jellemzőire vonatkozóan kulcsfontosságúak a Tejútrendszerünk „galaktikus régészetében”, feltárva galaxisunk bonyolult történetének hiányzó láncszemeit, hogy többet tudjunk meg eredetünkről. Csillagáramok felfedezése utal más galaxisok évmilliárdokkal ezelőtt bekövetkezett beolvadására a Tejútrendszerbe, újraírva a Tejútrendszer történetét, és előrejelzéseket adva galaxisunk jövőjére vonatkozóan.
Miközben a Gaia saját galaxisunk csillagain többször is végigpásztázott, más objektumokat is észlelt, a Naprendszerünkben keringő kisbolygóktól kezdve a Tejútrendszeren kívüli galaxisokig és kvazárokig – a szupernagy tömegű fekete lyukak által táplált galaxisok fényes és aktív központjaiig. A Gaia mérései alapján több mint 150 000 aszteroida pályáját határozták meg egészen pontosan, és az adatok alapján megalkották a legnagyobb háromdimenziós térképet is, amely kb. 1,3 millió kvazárt tartalmaz, közülük a legtávolabbi már akkor ragyogott, amikor az Univerzum mindössze 1,5 milliárd éves volt.
„Lenyűgöző, hogy ezek a felfedezések csak a Gaia első néhány évének adatain alapulnak. A Gaia az évtized felfedezőgépe volt, és ez a tendencia még folytatódni fog” – mondja Anthony Brown, a Gaia Adatfeldolgozó és -Elemző Konzorciumának (DPAC) elnöke, aki a hollandiai Leiden Egyetemen dolgozik.
Még több új eredményre számíthatunk
A Gaia tudományos és műszaki csapatai már gőzerővel dolgoznak a 2026-ban várható 4. adatközlés – Gaia Data Release 4 (DR4) – előkészítésén. Az adatok mennyisége és minősége minden adatkibocsátáskor egyre javul, és a várhatóan 500 terabájtnyi adatot tartalmazó Gaia DR4 sem lesz kivétel. A Gaia DR4 a küldetés első 5 és fél évében végzett méréseken alapul majd, ez az időszak a küldetés eredetileg tervezett időtartamának felel meg, de még mindig csak fele az összes összegyűjtött adatnak.
A Gaia DR4 során tovább bővül a kettőscsillagok katalógusa, amely az eddigi legnagyobb ilyen katalógus. A Gaia egyedülálló képessége, hogy az egymáshoz közel keringő égitest-párok apró mozgásait feltárja, így már korábban is észlelt rejtett társakat fényes csillagok körül. A Gaia exobolygó-felfedezései is bővülni fognak a soron következő adathalmazokkal, ugyanis a hosszabb megfigyelési idő megkönnyíti a csillagok körül keringő bolygók hatására a csillagok pozíciójában bekövetkező apró „rángatózás” észlelését.
Az animáció a Tejútrendszer szerkezetét, illetve kozmikus környezetét mutatja be. A Gaia nem csak a mi galaxisunkat térképezte fel, hanem a kísérőgalaxisainkat is, a Nagy és Kis Magellán-felhőket, és a számos apró törpegalaxist is körülötte. A Tejútendszer korongjában látható görbület más galaxisokkal való ütközések nyomát hordozza. Ezeknek az ütközéseknek a maradványai a mai napig megfigyelhetők, például a Sagittarius törpegalaxis szétszóródott csillagai, és más kisebb csillagáramlatok jelenlétén keresztül is. (Forrás: ESA/Gaia/DPAC, Stefan Payne-Wardenaar, ESA standard License)
Össz-európai misszió, magyar részvétellel
Az adatok feldolgozását végző konzorciumban számos európai ország, így Magyarország kutatói is részt vesznek. Ennek az együttműködésnek a gyökerei a kilencvenes évekbe, a Gaia elődjét jelentő Hipparcos műhold idejére nyúlnak vissza.
„Már a Hipparcos működése idején sejteni lehetett, hogy az űrből végzett asztrometria milyen jelentős mérföldkő a csillagászat történetében. Ezt a várakozást a Gaia tökéletesen igazolta. A tudományos eredmények mellett pedig rendkívül felemelő érzés a részvétel egy ilyen horderejű nemzetközi együttműködésben." – mondta el Szabados László, a HUN-REN CSFK Csillagászati Intézetének tudományos tanácsadója, aki az első magyar tag volt a Gaia konzorciumban.
Az évek során a magyar részvétel előbb 3-4, majd közel tíz főre nőtt, az Európai Űrügynökség PECS, illete PRODEX programjából, illetve a Nemzeti Kutatási, Fejlesztési és Innovációs Hivataltól elnyert támogatásoknak köszönhetően, Szabados László, Marton Gábor és Nagy Zsófia, a HUN-REN CSFK kutatói által. A magyar kutatók első jelentős hozzájárulása a misszióhoz a cefeida pulzáló változócsillagok azonosítására szolgáló eljárások kidolgozása volt. Ez később kibővült a fiatal csillagok fényváltozásainak vizsgálatával, illetve a váratlan jelenségeket követő Gaia tudományos riasztások nyomon követésével is. Az eddigi adatközlések részeként két szakcikk született a HUN-REN CSFK kutatóinak vezetésével, Molnár László, illetve Marton Gábor irányításával.
Most búcsút intünk a Gaiának, de csupán magának a szondának, az általa kapott eredmények ugyanis még hosszú ideig gazdagítják az Univerzumra – és benne a Tejútrendszerre, azon belül pedig a Naprendszerre – vonatkozó ismereteinket.
Az infografikán a Gaia űrtávcsövet és a mérései alapján készített, új Tejútrendszer illusztrációt láthatjuk. Körülöttük pedig a misszió sarokszámai vannak felsorolva: 3 billió egyedi megfigyelés, 2 milliárd feltérképezett csillag és más égi objektum, 938 milió pixel a térképező kamerában, 15300 űrszonda-fordulat, 55 kg elfogyasztott hideg nitrogéngáz, 3827 napi tudományos megfigyelések, 50000 óra kommunikáció a földi állomásokkal, 500 terabájtnyi adat a 4. adatközlésben, 142 terabájt (tömörített) adat letöltve az űrtávcsőről, 2,8 millió elküldött utasítás, eddig 13000 tudományos publikáció és 580 millió lekérés a Gaia katalógusból. (Forrás, ESA/Gaia/DPAC, Stefan Payne-Wardenaar, ESA standard License)
Kapcsolat:
HUN-REN CSFK kommunikáció (Ádám Adrienn): Email cím mutatása
További információk:
További információk a tervezett technológiai tesztekről: https://www.cosmos.esa.int/web/gaia/end-of-observations
Információk az űrszonda földi megfigyelhetőségéről január végétől február elejéig: https://www.cosmos.esa.int/web/gaia/observe-gaia
A Gaia által gyűjtött adatok szabadon elérhetők az ESA Gaia archívumából: https://gea.esac.esa.int/archive/