gaia-satelliteLeta 2013 bo Evropska vesoljska agencija (ESA) v vesolje poslala satelit, imenovan Gaia. Glavna naloga satelita je natančno izmeriti položaje ter lastna gibanja ogromnega števila zvezd naše galaksije. Med drugim pa lahko satelit uporabimo tudi za vznemirljivo iskanje supernov, asteroidov in drugih kratkotrajnih ali spremenljivih izvorov.

 

Gaia bo v osnovi nadaljevala delo svojega predhodnika, satelita Hipparcos. Ta je med leti 1989 in 1993 izmeril položaje več kot sto tisoč zvezd na tisočinko ločne sekunde natančno. Princip merjenja je temeljil na neprestanem skeniranju neba z dvema teleskopoma. Vsaka zvezda je bila v obdobju delovanja teleskopa opazovana več desetkrat. Na koncu misije je bilo tako mogoče natančno izmeriti položaje zvezd, razdalje do nekaterih zvezd (prek paralakse) ter njihovo lastno gibanje.

gaia_scanning

Skica prikazuje gibanje satelita z dvema teleskopoma (Line of sight 1 in 2).

Gaia bo imela podoben princip delovanja, s čimer mislimo neprestano opazovanje neba (animacija) z dvema teleskopoma. Seveda se bodo nekateri parametri, kot je na primer kot med teleskopoma, spremenili. Medtem ko je Hipparcos opazoval sto tisoč zvezd, se Gaia spogleduje z zavidljivo visoko pričakovano številko opazovanih objektov, ki se giblje okrog milijarde. Gaia bo namreč lahko opazovala precej šibkejše (manj svetle) zvezde kot Hipparcos. Med drugim bo na krovu nosila tudi spektrometer, instrument, s pomočjo katerega se bo dalo izmeriti tudi tretjo komponento hitrosti (hitrost oddaljevanja ali približevanja zvezde od nas). Prek kombinacije posnetih spektrov in podatkov, pridobljenih prek fotometričnega instrumenta, bo možno določiti tudi nekatere fizikalne parametre zvezd. Vse skupaj pa bi lahko zaokrožili z ugotovitvijo, da bo Gaia odločilno pripomogla k razumevanju nastanka in dinamike Galaksije.

Izstrelitev satelita je drag podvig. Zato je pred tem potrebno razmisliti, kako bi lahko satelit čimbolj izkoristili. Neprestano opazovanje neba nas napelje na kratkotrajne izvore. Kaj točno mislimo s tem?

Ko pomislimo na zvezde, se nam pred očmi pojavi temno nebo, posejano s svetlimi pikicami. Nekatere so svetle, druge komaj opazimo. Nadobudni astronomi bodo takoj povedali, da to ni vse, kar vidimo. Daljše opazovanje nočnega neba nam lahko postreže z zvezdnimi utrinki. Od časa do časa lahko opazimo tudi svetlobo, odbito od satelitov, krožečih okrog Zemlje. Torej nočno nebo še zdaleč ni tako nespremenljivo, kot se nam zdi, temveč se na njem neprestano pojavljajo nekateri bolj, drugi manj svetli kratkotrajni izviri svetlobe*. To so izviri, ki zasvetijo zaradi odboja Sončne svetlobe (drugače temni asteroidi) ali zaradi nenadne fizikalne spremembe (npr. supernove, izbruhi sevanja gama in njihovi zasiji). Natančno opazovanje razkrije tudi vire, katere svetlost se s časom spreminja. Tudi tu gre lahko le za geometrijsko posledico (npr. prekrivalne dvojnice) ali za dejansko spremembo izseva vira (npr. kataklizmične spremenljivke). Z najbolj preciznimi instrumenti pa lahko opazujemo tudi spremembo svetlosti kot posledico mikrolečenja (pri mikrolečenju se spremeni tako izmerjen položaj kot izmerjena svetlost zvezde, pri čemer bo z Gaio lažje meriti prvo).

blue_supernova_palomar

Na sliki so prikazane štiri supernove. Zgornja in spodnja slika prikazujeta isti del neba, pri čemer je zgornji del slikan pred pojavom supernove, spodnji pa ob odkritju. Vir

Opisani dogodki se na nebu pojavljajo ves čas. A verjetnost, da jih opazimo, je majhna. Sedaj se lahko vrnemo na Gaio. Ta bo neprestano prečesavala nebo, torej bo s svojima teleskopoma opazila veliko omenjenih pojavov. Astronomi v okviru projekta Gaia Science Alerts zato razvijajo metode, kako čim hitreje prepoznati take spremembe na nebu. Ker gre v velikem številu primerov za hitre spremembe, je pomemben hiter odziv zemeljskih teleskopov, ki z daljšim opazovanjem detektiranega dogodka lahko le-tega prepoznajo - npr. gostota toka svetlobe supernove se s časom spreminja drugače kot v primeru periodičnega spreminjanja pri nekaterih kataklizmičnih spremenljivkah.

Opazovanja z Gaio bodo torej pomembna za številne astrofizikalne panoge. Naštejmo zgolj nekaj predvidenih številk. S pomočjo satelita se bo število odkritih kefeid povečalo za faktor 10, število prekrivalnih dvojnic pa kar za faktor 1000. Astronomi med drugim pričakujejo tudi več tisoč na novo odkritih supernov in kakšnih tisoč primerov mikrolečenja.

Pogled na zgornje številke nas hitro prepriča, da bo Gaia vsaj pri nekaterih astrofizikalnih objektih postregla z velikim statističnim vzorcem, kar je za razumevanje teh objektov velikega pomena. Projekt Gaia je sam po sebi zelo zahteven, obeta pa tudi ogromno "znanosti". Zato ni čudno, da pri njegovi izvedbi sodeluje ogromno znanstvenih skupin, predvsem evropskih. Pri projektu sodeluje tudi astronomska skupina Fakultete za matematiko in fiziko Univerze v Ljubljani.


Efemeride
06.12.2022 12:26 CET
06.12.2022 11:26 UT
Sonce vzide 07:29 
zaide 16:17 
Luna vzide 15:06 
zaide 05:41 
Angleški portal v vesolje
Zmaga.com
Zmaga.com
META znanost
META znanost