Satelit Gaia praznuje deset let obratovanja

Danes Esin satelit Gaia praznuje deseto obletnico obratovanja. Satelit že deset let izredno natančno opazuje položaje več kot dveh milijard zvezd, objektov Osončja in oddaljenih galaksij. Na prvi pogled dolgočasno opravilo je tlakovalo pot nepreglednemu številu raziskav, skozi katere smo bolje spoznali našo Galaksijo, našli prve neaktivne črne luknje zvezdne mase in številne eksoplanete, opazovali dvojne kvazarje v mladem vesolju in še več.

Od začetka obratovanja (25. julij 2024) je Gaia skenirala okoli 256 milijard objektov. Gaia večino objektov opazuje večkrat, pri čemer vsako dodatno opazovanje izboljša natančnost meritve njihovih položajev. Podatki se od satelita, ki se nahaja 1.5 milijona kilometrov stran, prek radijskega signala prenesejo v podatkovne centre na Zemlji, kjer jih algoritmi obdelajo. Rezultat je katalog daleč najbolj natančnih položajev večine objektov do sedaj. 

Do sedaj je znanstvena skupina projekta Gaia, kateri pripadajo tudi slovenski znanstveniki na Univerzi v Ljubljani in Univerzi v Novi Gorici, objavila pet masivnih katalogov. Vsak naslednji katalog je vseboval več informacij; zadnji katalog je bil objavljen lansko leto, naslednji veliki katalog s kar 500 TB podatkov pa naj bi luč sveta ugledal leta 2026. 

Znanstvene uspešnosti ne moremo meriti zgolj po številu publikacij. Vseeno ne moremo spregledati dejstva, da v povprečju kar 5 novih objavljenih člankov na dan vsebuje podatke satelita Gaia. Malo znanstvenih misij je tako vplivnih.

Gaia je svoj pečat pustila na različnih področjih astrofizike. Omogočila je boljše izračune orbit več kot 156 tisoč asteroidov Osončja. Šestdeset tisočim asteroidom je izmerila tudi odbojni spekter, kar pomaga pri razumevanju njihove površine (kako groba je, iz kakšnega materiala) in preteklosti. Še ena pomembna aplikacija v Osončju so okultacije. Oblike oddaljenih asteroidov lahko precej dobro izmerimo prek opazovanja potovanja asteroida prek oddaljene zvezde (temu pravimo okultacija). Ker Gaia meri izredno natančne položaje tako asteroidov kot zvezd, je še posebej uspešna pri napovedovanju takšnih dogodkov.

Glavna jed na meniju Gaie so zvezde. Ker Gaia opazuje skoraj dve milijardi zvezd v Galaksiji, je neprecenljiva za razumevanje oblike, kemijske sestave in zgodovine Galaksije. Na primer, raziskovalci so ugotovili, da se je Galaksija v svoji preteklosti večkrat združila z manjšimi galaksijami. Gaia je pomagala pri odkritju, da se Sonce nahaja v lokalnem mehurčku Galaksije, ki so ga izdolble pretekle eksplozije supernov. S podatki Gaie je veliko lažje ugotoviti, katere zvezde pripadajo določeni kopici ali asociaciji. Zanimivo je bilo tudi odkritje hitrih zvezd, ki z veliko hitrostjo bežijo iz Galaksije. 

Veliko zvezd ni samih, kot je Sonce, temveč imajo eno ali več spremljevalk. Gaia je našla več kot milijon dvojnih zvezd. Med bolj zanimivimi dvojnimi sistemi so taki, pri katerih je ena izmed zvezd (neaktivna) črna luknja zvezdne mase. Zgodi pa se, da Gaia ne odkrije dvojnega zvezdne sistema, temveč sistem zvezde in (relativno masivnega) eksoplaneta. Trenutno je Gaia odkrila okoli 200 kandidatov za ekosplanete, pričakuje pa se, da bodo podatki naslednjega kataloga razkrili več tisoč kandidatov.

Ker Gaia neprestano opazuje nebo, odkrije tudi veliko tranzientnih pojavov. Gre za zvezde, ki nenadoma za kratek čas močno zasvetijo, kot na primer pri pojavu mikrolečenja. Odkrije tudi veliko eksplozij supernov. In potem so tu še zvezde, katerim se s časom spreminja svetlost na raznolike načine.

Zanimivih raziskav, ki jih omogoča Gaia, kar mrgoli. Zato nas je pretekli teden pretresla novica, da je satelit pred kratkim poškodoval mikrometeorid, prizanesla pa mu ni niti majska Sončeva nevihta. Na srečo so inženirji posledice poškodb lahko do določene mere odpravili in satelit bo lahko opazoval še vsaj nekaj časa. 

Naslovna slika: Ilustracija Galaksije, gledane od zgoraj. Slika temelji na podatkih, ki jih je zbral satelit Gaia. Avtorstvo: ESA/Gaia/DPAC, Stefan Payne-Wardenaar