Egy éve mér a Gaia: nagy léptekkel közelít az asztrometriai forradalom

835

Egy éve gyűjti adatait az Európai Űrügynökség legnagyobb űrobszervatóriuma, a Gaia asztrometriai űrszonda.

Az Európai Űrügynökség asztrometriai űrszondája, a Gaia egy éve kezdte el tudományos célú méréseit. A Gaia a mostani évtized legjelentősebb csillagászati projektje: az űrbeli “igásló” több mint egymilliárd csillag pontos térbeli helyzetét határozza meg, ennek eredményeként pedig elkészül a Tejútrendszer háromdimenziós térképe, és részletesen megismerhetjük saját galaxisunk fejlődéstörténetét is. Ehhez öt évnyi folyamatos működésre van szükség, hogy a csillagok egyedi térbeli mozgását (amelynek az égboltra eső vetülete az ún. sajátmozgás) le lehessen választani a Föld Nap körüli keringése következtében létrejövő parallaktikus elmozdulástól. Minél távolabb van egy égitest, annál kisebb a parallaxis szöge.

gaia-parallaxis

A Naphoz legközelebbi csillag, a Proxima Centauri parallaxisa nem éri el az 1 ívmásodpercet, a Gaia pedig képes néhány milliomod ívmásodperc pontossággal kimérni az ilyen eredetű elmozdulást – persze a teljes mérési ciklus befejeztével. Egyelőre az első éven vagyunk túl, de már látszik, hogy mire számíthatunk a Gaia mérései alapján.

Alakulóban a Hertzsprung—Russell-diagram

A csillagok fizikájával foglalkozók számára a legalapvetőbb ábra a Hertzsprung—Russell-diagram (HR-diagram), amely a csillagok energiakibocsátására jellemző abszolút fényességet mutatja a felszíni hőmérséklet (színképtípus, szín) függvényében. Egy csillag helye ezen a diagramon a szakember számára egyértelműen jelzi az égitest fizikai állapotát és azt, hogy a csillagfejlődés melyik fázisában van.

A Gaia egy év alatt nagyjából 14 mérést végzett minden csillagról, és a fényességértékek, valamint az egyelőre még nem pontos távolságok alapján megszerkesztették a HR-diagramot. Az áttekinthetőség kedvéért itt csak a nem egészen félmillió csillagot tartalmazó változatot mutatjuk be. A sajátmozgás és a parallaktikus elmozdulás különválasztásához a Gaia elődje, az ugyancsak európai Hipparcos mesterséges hold negyed százada végzett sajátmozgásméréseit is felhasználták. Az ábra vízszíntes tengelyén a felszíni hőmérsékletre utaló színindex szerepel, ennek értékét pedig az ezredforduló táján a közeli-infravörös hullámhossztartományban végrehajtott 2MASS égfelmérés nyilvános adatbázisából vették. A Gaia adataiból kapott előzetes HR-diagramon jól kirajzolódik a balra fentről jobbra lefelé húzódó fősorozat és a vörös óriások tartománya is, ez utóbbi a nagyobb színindex-értékeknél fent látható csoportosulás. Az egyre újabb mérésekkel pontosabb parallaxis (abból távolság, annak alapján pedig abszolút fényesség) kapható, így évről évre javul majd a HR-diagram pontossága.

gaia-1hrd
(Forrás: ESA/Gaia/DPAC/IDT/FL/DPCE/AGIS)

Érdekességek az ekliptika pólusai körül

Az öt éven át tartó mérési folyamat megkezdése előtt a Gaia négy héten át “próbaméréseket” végzett a déli és az északi ekliptikai pólusok környékén. A déli ekliptikai pólus azért különleges hely, mert amellett látható a Nagy Magellán-felhő, a Tejútrendszer legnagyobb kísérőgalaxisa. A gazdag és pontos fotometriai adatsorból rengeteg változócsillag fénygörbéjét sikerült meghatározni, közülük néhány új felfedezésű változócsillagét. Itt öt rövid periódusú cefeida fénygörbéjét mutatjuk be. A függőleges tengelyen látszik, hogy ezek a csillagok 18 magnitúdónál is halványabbak, ennek ellenére a fényváltozás menete remekül kirajzolódik.

gaia-sep-cepheids
(Forrás: ESA/Gaia/DPAC/CU5/DPCI/CU7/INAF-OABo/INAF-OACn Clementini et al.)

Az északi ekliptikai pólushoz közel pedig egy csodálatos planetáris köd, a Macskaszem-köd (NGC 6543) látszik. A Hubble-űrtávcsővel készített optikai felvételen jól kivehető az 1000 éve kialakult, 1 négyzetívperc kiterjedésű köd finomszerkezete. A Gaia ugyanerről a területről 84000 mérést végzett egy évvel ezelőtt, és azokat ábrázolva ugyancsak látszik a köd szerkezete, viszont az is nyilvánvaló, hogy a Gaia nemcsak a csillagok helyzetének és fényességének meghatározására alkalmas, hanem a köd egy-egy fényesebb csomóját is képes mérni.

Így még a köd tágulását is nyomon lehet követni a további mérések alapján.

gaia-macskaszem1

 

gaia-macskaszem2

gaia-macskaszem3
(Forrás: Hubble-kép: NASA, ESA, HEIC, Hubble Heritage Team (STSci/AURA), Gaia-kép: ESA/Gaia/DPAC/UB/IEEC)

A Gaia által eddig kapott adatokat a megfelelő feldolgozás után először jövő nyáron hozzák nyilvánosságra.

Hozzászólás

hozzászólás