Gaia-hírek: jelentés a legnagyobb európai űrtávcső helyzetéről

734

A várakozásoknál magasabb az űrtávcső detektoraiba beszűrődő plusz fény mennyisége, amely a halványabb csillagok esetén alighanem csökkenteni fogja a mérések pontosságát.

Halad az európai Gaia-űrtávcső tesztelése: a 2013 decemberében pályára állított űreszköz hamarosan megkezdheti a tényleges tudományos megfigyeléseket. A beüzemelés azonban nem volt meglepetésektől mentes, ezeknek pedig csak egy része tűnik orvosolhatónak.

Bizonyos problémákra a kezdetektől számítani lehetett. Az űrtávcső nem tökéletesen szárazon érkezett meg az űrbe, mindenképp marad benne egy kevés nedvesség az apró zegekbe-zugokba elrejtve. Az űr vákuumában aztán a víz a zugokból lassan kipárolog, a pára pedig odafagy a hideg felületekre, mint például a tükrökre, lecsökkentve azok fényvisszaverő képességét. A jegesedés megszüntetése miatt a tükrök fűthetőek, azonban az előzetesen becsültnél több jég vált ki rájuk. Tekintve, hogy az űrtávcső még mindig párolog, a fűtést, kisebb intenzitással, de a jövőben is meg kell majd ismételni.

A jegesedésnél komolyabb problémának tűnik a távcsőrendszerbe szűrődő szórt fény mennyisége. A kéretlen fény egyrészt az árnyékoló ernyő szélén eltérülő napfényből, másrészt az „éjszakai” oldal legfényesebb égi objektumainak fényéből adódik össze. A fontosabb kérdés, hogy hogyan jut be ez a fény magába a fókuszsíkba.

20140617_gaia_kep1
A Gaia felépítése. A hengeres elem legfelül az optikai elemeket és műszereket fedő hővédő sátor. Forrás: ESA/Medialab.

A Gaia működtetőinek legjobb hipotézise szerint a műszereket fedő hővédő „sátor” belsejére is kifagyott némi jég, és azon szóródik tovább a nyílásokon bejutó kéretlen fény. A burkolat ugyanakkor nincs felszerelve fűtéssel, tehát csak úgy lehetne felolvasztani, ha közvetlen napfénybe fordítanák a hővédő sátrat. Csakhogy földi tesztek nem mutattak nagyobb fényszórást a burkolat fekete festékére felvitt, különböző jégrétegek hatására, így a Nap felé fordulás meglehetősen veszélyes műveletét egyelőre nem hajtották végre.

Ha már eltávolítani nem nagyon lehet, megvizsgálták, hogyan befolyásolja a méréseket a várakozásokhoz képest megnövekedett szórt fény. Ezt egyelőre nehéz megmondani egyértelműen, mert a mennyisége változik időben és a fókuszsík mentén is, és az egyes detektorokra is eltérő hatással van. Annyi biztos, hogy a beszűrődő fény a halvány csillagokra lesz hatással: a megnövekedett háttér akkor probléma, ha a jelforrás intenzitása hasonló nagyságrendbe esik. Amíg egy 15 magnitúdós csillagnál kimutathatatlan az eltérés, 20 magnitúdónál már a felére csökkenhet az égi helyzet meghatározásának pontossága (~0,4 milliívmásodpercre). Fontos ugyanakkor hangsúlyozni, hogy a legtöbb tudományos célkitűzéshez a fényesebb csillagok elképesztően pontos (25 mikroívmásodperc körüli pontosságú) pozíciói lesznek szükségesek, ezért nem fogja érdemben befolyásolni a megnövekedett szórt fény az eredményeket.

20140617_gaia_kep2
A Gaia kis- és nagyfelbontású spektrumokat is készít: előbbi a csillagok hőmérséklete, utóbbi a radiális sebességük megállapításához szükséges. Ezek az első kisfelbontású spektrumok, balra a kék, jobbra a vörös tartományban. Fentről lefelé egyre forróbb csillagok láthatóak, ezzel együtt a domináns szín is eltolódik a vörösből a kék felé. Forrás: ESA/Gaia/DPAC/Airbus DS

A beszűrődő többletfény a radiálissebesség-mérésekre lesz a legnagyobb hatással. Tekintve, hogy a csillagok fényét egy hosszú színképpé kell széthúzni, a megnövekedett háttér itt lesz a legzavaróbb. Az első becslések szerint másfél magnitúdóval csökkenhet a spektrográf érzékenysége, de hogy ez pontosan hány csillagot érint, csak a tényleges mérések során fog kiderülni.

Az ellenőrzések hamarosan lezárulnak, és megkezdődik az első, egy hónapos tudományos méréssorozat. Pontosabb képet majd akkor kapunk, ha ezt, és a mérnöki tesztek összes eredményét is feldolgozta a Gaia stábja. A Gaia azonban olyan szintű előrelépést jelent a Tejútrendszer feltérképezése szempontjából, hogy még ha nem is éri el az érzékenysége a tervezett szintet, akkor is forradalmasítani fogja a csillagászat számos területét.

Forrás: Gaia blog

Hozzászólás

hozzászólás