Polskie Forum Astronautyczne
Astronautyka => Pozostałe i Badania Kosmosu => Wątek zaczęty przez: Matias w Września 27, 2010, 18:59
-
Bezzałogowa misja europejskiej agencji kosmicznej ESA, która będzie wykonywała podobne zadania do misji Hipparcos sprzed 20 lat - a więc badania astrometryczne.
Za przygotowanie komponentów Gai odpowiedzialna będzie firma EADS Astrium. Koszt całej misji ma wynieść około 650 milionów euro. Złożą się na to koszta produkcji, przygotowań jak i samego startu oraz operacji naziemnych. Zaadaptowana została przez ESA niecałe 10 lat temu (13 października 2000 roku). Łącznie w czasie przewidywanej na 5 lat działalności zakłada się odbiór około 200 TB danych.
Start planowany jest na listopad w 2012 roku. Rakietą nośną ma być Sojuz-FG. Gaia będzie pracowała w rejonach punktu L2 (oddalony o około 1.5 mln km od nas), korzystając z równowagi grawitacyjnej (oraz termicznej) w tamtejszym punkcie pomiędzy Słońcem, a Ziemią.
Misja skompletuje katalog gwiazd o jasności do około 20 magnitudo. Stworzona zostanie dokładna mapa 3D naszej Galaktyki. Pomiary spektrofotometryczne dostarczą bardzo dokładnych danych dotyczących charakterystyki obserwowanych gwiazd (rozmiarów, jasności, temperatury, grawitacji czy elementów składowych). W czasie trwania misji mogą być także poszukiwane obiekty NEO, których położenie pomiędzy Słońcem a Ziemią utrudnia ich wykrycie.
Sonda kosmiczna Gaia będzie wyposażona w dwa bliźniacze teleskopy, każde składające się z 4 zwierciadeł (numerowanych od M1 do M4). Kolejne dwa lustra (M5, M6) skierują zebrane światło do ogniska optycznego.
Gaia posiada 3 instrumenty naukowe :
* Astrometryczny instrument (ASTRO), który będzie mierzył pozycje gwiazd o jasnościach od 5.7 do 20 magnitudo.
* Instrument fotometryczny, pracujący w zakresie widma 320-1000 nm, także gwiazd o jasnościach od 5.7-20 mag.
* Spektrometr wysokiej rozdzielczości, który będzie mierzył radialną prędkość poruszania się gwiazd. Zakres obserwacji to 847-874 nm (linie wapna) obiektów o jasnościach do 17 magnitudo.
W załączniku wizja artystyczna obserwatorium Gaia.
-
I najnowszy news z budowy (znajdziemy tu także dokładniej zdefiniowane cele misji :)) :
Gaia otrzymuje lustra
3 września misja Gaia osiągnęła kolejny kluczowy punkt przygotowań. Europejska sonda Gaia otrzymała pierwsze lustro główne. W październiku EADS Astrium dostarczy drugie zwierciadło.
Sonda kosmiczna Gaia będzie wyposażona w dwa bliźniacze teleskopy, każde składające się z 4 zwierciadeł (numerowanych od M1 do M4). Kolejne dwa lustra (M5, M6) skierują zebrane światło do ogniska optycznego. Obecnie udało się skompletować 6 z 10 zwierciadeł: M3A (0,65 x 0,275 m), M4A i M4B(0,19 x 0,07 m), lustra M5 i M6 (0,54 x 0,36 m), oraz lustro M1A (1,49 x 0,54 m).
Wszystkie lustra wykonane są ze spieków węglika krzemu, materiału od niedawna wykorzystywanego do wyrobu takich elementów. Podłoża wykonała francuska firma Boostec. Węgliki krzemu wybrano z uwagi na wytrzymałość i sztywność. Są lekkie i jednocześnie zapewniają dużą przewodność cieplną. Szlifowaniem luster zajmuje się Sagem, przed którym to procesem naniesiono dodatkową powłokę z węglików krzemu, za co odpowiadała niemiecka Schunk Kohlenstofftechnik. Dokładność wykonania lustra wynosi 10 nanometrów, co oznacza, że gdyby lustro powiększyć do rozmiarów Oceanu Atlantyckiego, nierówności miałyby wysokość najwyżej kilku centymetrów. Ich kształt został zaś wyliczony tak, aby nie wprowadzały do obrazu aberracji chromatycznej, związanej z różnym kątem załamywania się promieni świetlnych o różnych długościach fal (kolorach). Jednocześnie ich rozmiar i kształt musiał być kompatybilny z ładownią rakiety Sojuz-Fregat.
Po szlifowaniu nanosi się powierzchnię refleksyjną z warstwy srebra. Na nią zaś nanosi się powłoki dielektryczne, chroniące mechanicznie warstwę srebra i poprawiającą odbijalność w całym zakresie fal (320-1000 nm), który ma badać Gaia.
Gaia będzie sondą astrometryczną, tak jak będzie mierzyła położenie, odległość i ruch gwiazd (np. prędkość radialną). Zaproponowana w 2000 roku jest następczynią podobnej misji o nazwie Hipparcos, trwającej od 1989 do 1993 roku. Była to rewolucyjna, pierwsza misja astrometryczna, również wykonana przez ESA. Pozwoliła ona w 1997 roku uzyskać pierwszy katalog z dokładnymi położeniami ponad 100 000 gwiazd. W 2000 roku opublikowano poszerzony katalog Tycho-2, zawierający położenia 2,5 miliona gwiazd Drogi Mlecznej. Gaia, która ma wystartować w listopadzie 2012 roku, będzie wykonywała podobne pomiary unosząc się w punkcie L2 układu Słońce-Ziemia (około 1,5 miliona kilometrów od Ziemi), gdzie siły grawitacyjne obu ciał niemal się równoważą.
Od Gai oczekuje się, że wykona pomiary położenia około 1 miliarda gwiazd o jasnościach do 20 magnitudo. Dokładność pomiarów sięgnie 20 mikrosekund łuku dla gwiazd o jasności do 15 magnitudo, i 200 mikrosekund łuku dla gwiazd o jasności do 20 magnitudo. Będzie też prowadziła pomiary spektrofotometryczne i monitorowała przestrzeń bliską Ziemi pod kątem ciał niebieskich mogących zderzyć się naszą planetą. Zaletą sondy Gaia w tej dziedzinie będzie możliwość obserwacji nieba niewidocznego z dziennej strony Ziemi i duże pole widzenia, około 0,7 stopnia.
Misja sondy ma potrwać około 5 lat. W tym czasie wykona pełny przegląd nieba, każdą z badanych gwiazd oglądając około 70 razy, co jest konieczne do dokładnego pomiaru odległości. Wyniki obserwacji będą miały objętość około 200 TB. Do 2020 roku zespół specjalnie powołanego konsorcjum DPAC (Data Processing and Analysis Consortium), obejmujący około 400 astronomów i informatyków z 20 krajów, przygotuje wynikowy katalog pomiarów.
Pomiary położeń i odległości gwiazd pozwolą wykonać trójwymiarowe mapy Naszej Galaktyki i badać efekty relatywistyczne. Spektrofotometria pozwala zaś na badanie własności i fizyki gwiazd: ich wielkości, temperatury, jasności, grawitacji, czy składu chemicznego. Pomiary jasności i prędkości radialnych gwiazd umożliwią również detekcję egzoplanet wokół nich. W związku z tym ESA i placówki naukowe od kilku lat ćwiczą z amatorami fotometrii teleskopowej (do czego wystarczy średniej wielkości teleskop amatorski i cyfrowy aparat fotograficzny) alerty obserwacji gwiazd. Ich celem jest spontaniczne zwoływanie amatorów do obserwacji wybranej gwiazdy w celu zebrania jak największej ilości pomiarów zmian jej jasności, co pozwala na wyznaczenie własności potencjalnej egzoplanety.
Źródło - kosmonauta.net (http://www.kosmonauta.net/index.php/Misje-bezzalogowe/Orbitalne/gaia-otrzymuje-lustra.html)
-
wow :D nie wiedziałem o tym teleskopie, to chyba pierwszy obiekt wysyłany do L2 ? Hmm misja jak najbardziej ciekawa, ale moim zdaniem dużo lepiej byłoby gdyby skupiła się w 100% na zrobieniu mapy NEO, szczególnie że nastała teraz "moda" na Aphopisy i inne, a poza tym w końcu musi powstać bardzo dokładna mapa układu słonecznego
-
Znalazłem bardzo ciekawą tabelkę:
d (pc) N⋆ a (AU) Mp (MJ) Nd Nm
0-50 1 × 10^4 1.0 - 4.0 1.0 - 13.0 1400 700
50-100 5 × 10^4 1.0 - 4.0 1.5 - 13.0 2500 1750
100-150 1 × 10^5 1.5 - 3.8 2.0 - 13.0 2600 1300
150-200 3 × 10^5 1.4 - 3.4 3.0 - 13.0 2150 1050
Number of giant planets of given ranges of mass (Mp) and orbital separation (a) that could be detected (Nd) and measured (Nm) by Gaia, as a function of increasing distance (d) and stellar sample (N⋆).
-
Gaia: testy anten (http://www.kosmonauta.net/index.php/Misje-bezzalogowe/Orbitalne/gaia-antenna-tests.html)
"W minionym tygodniu zakończyły się testy głównej anteny statku Gaia, europejskiej astrometrycznej sondy kosmicznej, nieoficjalnej następczyni misji Hipparcos.
W ośrodku badawczym EADS CASA w Madrycie sonda przeszła testy głównej, półtora metrowej anteny do łączności z Ziemią. Duża antena wynika z miejsca, gdzie statek będzie pracował, 1,5 miliona kilometrów od Ziemi - z drugiego punktu libracyjnego układu Ziemia - Słońce, tzw. L2, który znajduje się za orbitą Księżyca. Antena ma specjalną budowę zapewniającą stałe i dokładne nacelowanie na Ziemię. Mechaniczne drgania konwencjonalnej anteny mechanicznej wprowadzałyby za duże zakłócenia.
Przez 5 lat sonda będzie mierzyła położenie około miliarda gwiazd do 20 wielkości gwiazdowej. Naukowcy spodziewają się otrzymać około 200 terabajtów danych, ok. 45 000 DVD. Zebrane dane pozwolą utworzyć trójwymiarową mapę naszego najbliższego otoczenia.
Gaia ma zostać wystrzelona w 2013 roku z Gujańskiego Centrum Kosmicznego."
-
Gaia jest już w Kourou, rozpoczynają się testy. Start 20 listopada na Sojuzie 2. W blogu misji w serwisie ESA znajdują się bieżące informacje ze stanu przygotowań do misji: http://blogs.esa.int/gaia/.
-
http://spaceflightnow.com/soyuz/vs06/131023delay/#.UrTP_HAyLi8 (http://spaceflightnow.com/soyuz/vs06/131023delay/#.UrTP_HAyLi8)
-
Szkoda.. no ale to przecież norma =).
-
Szkoda.. no ale to przecież norma =).
Okienko startowe jest od 17 grudnia do 5 stycznia. Moim zdaniem to normalka, że lepiej chuchać na zimne niż mieć problem z satelitą bez możliwości naprawy.
-
Do tej pory akurat kompendium skończę.
-
Oczywiście :) mi też zależy aby to cacko poleciało w 100% sprawne.
-
Nową datą startu jest 20 grudnia.
http://spaceflightnow.com/soyuz/vs06/131030date/
-
W nadchodzący czwartek start z Kourou trochę po godz. 10 CET. Przy okazji mam parę pytań. Czy GAIA pomoże w lepszym zmierzeniu odległości do cefeid? (ciekawe jaki jest obecnie błąd?)
Ciekawi mnie też sama metoda paralaksy. Metoda ta działa pod warunkiem pewnych założeń. Znamy dokładnie orbitę Ziemi, tudzież orbitę naszego teleskopu niedaleko Ziemi, znamy czas. Jednak metoda ta działa w oparciu o jeszcze jedno założenie, a mianowicie takie, że tło gwiezdne, względem którego mierzy się względne przesunięcie gwiazdy w ciągu połowy roku, jest stałe, czyli jest w przybliżeniu nieskończenie daleko od naszej mierzonej gwiazdy. Problem jednak w tym, że gwiazdy są dość losowo rozrzucone więc nie mamy jednolitego tła gwiazdowego tylko galimatias. Więc jedne gwiazdy tła są bliżej/dalej niż inne, a jest ich całe mnóstwo to co z tym zrobić? Jak oni analizują tak gigantyczną ilość danych? GAIA będzie przesyłać 50GB <b>dziennie</b> Wypadałoby dla każdej gwiazdy, która wykazuje widoczną paralaksę zrobić oddzielną analizę, wybrać dla niej oddzielnie nieruchome tło gwiazdowe (im dalsza mierzona gwiazda tym dalsze musi być tło, żeby pomiar był dokładny).
Chyba, że jest nieco inaczej. Np. tak, że dostajemy obraz gwiazdy z niewielkim obszarem ją otaczającym, a na tym obszarze mamy bardzo słabo, ale zarejestrowane jakieś bardzo odległe gwiazdki, które spokojnie można wziąć za nieruchome tło gwiazdowe?
-
Ciekawe pytania Pogrzexa, czy ktoś może na nie odpowiedzieć?
-
Mierzone będą pozycje setek tysięcy gwiazd względem siebie, na całej sferze niebieskiej, średnio 70 razy dla każdego obiektu w trakcie trwania misji nominalnej. Oczywiście nie będzie żadnych obrazów pół nieba, tylko pozycje centroidów obrazów gwiazd mierzonych w oknach wyznaczanych autonomicznie przez system mapujący niebo instrumentu (2 kolumny CCD przed detektorami do astrometrii, fotometrii i spektrometrii), najpierw w układzie współrzędnych detektorów a potem w układzie współrzędnych astronomicznych. Wzajemne zależności pomiędzy poszczególnymi pomiarami prowadzonymi na całej sferze niebieskiej dostarczają układu odniesienia bezpośrednio związanego z układem współrzędnych pozagalaktycznych. Ze współrzędnych przyjęty jest międzynarodowy system współrzędnych astronomicznych (International Celestial Reference System - ICRS). Jest on określony przez międzynarodowy układ odniesienia (International Celestial Reference Frame - ICRF) złożony z 212 pozagalaktycznych radioźródeł których pozycja jest znana z dokładnością 100 - 500 uas. Ponadto misja pozwoli na jego rozszerzenie w zakres optyczny.
Cała obróbka danych będzie bardzo złożona, konieczne będzie uwzględnienie orientacji przestrzennej satelity, danych fotometrycznych i spektrometrycznych (do odjęcia aberracji chromatycznej układu optycznego), relatywistycznego uginania światła, aberracji czoła fali, wahań kąta bazowego między teleskopami itp. Posłużą do tego sieci neutronowe oraz sieci rozproszone. W obecnych czasach obróbka taka będzie przebiegała stosunkowo szybko. Początkowe produkty powstaną już po kilku - kilkunastu miesiącach od rozpoczęcia obserwacji. Uzyskanie ostatecznego katalogu nastąpi jednak po uwzględnieniu danych z całej misji nominalnej.
(kończę już kompendium na temat misji, gdzie wszystko będzie szczegółowo opisane)
-
To nieźle, więc o ile dobrze zrozumiałem tym co nazwałem "nieruchomym tłem gwiazdowym" będzie tutaj układ odniesienia wyznaczony przez tych 212 obiektów pozagalaktycznych tak?
-
Ostatecznie projekt dąży do precyzyjnego wyznaczenia pozycji bardzo dużej ilości kwazarów w zakresie optycznym budując system odniesienia który zostanie następnie połączony z ICRS tworząc układ o niezwykle wysokiej dokładności.
-
http://news.astronet.pl/7272
-
12 minut do startu.
-
Streaming http://spaceinvideos.esa.int/esalive
-
;)
-
I poszła! :)
-
Start GAIA.
http://www.astronomia24.com/news.php?readmore=373
-
Przemawia właśnie prezydent Francji :D
Hmm, dlaczego teraz statek jakby jest skierowany w dół? Odpalili drugi silnik Fregata, ale jakby w dół.
-
Dzisiejszy udany start sondy Gaia. Sonda wykona dokładną trójwymiarową mapę Drogi Mlecznej.
-
Nagranie startu.
http://www.youtube.com/watch?v=OVVglkJkbgU
http://www.youtube.com/watch?v=QKi3c-BufRk
-
Wygląda na to, że Gaia właśnie dotarła do celu czyli punktu L2.
ESA Operations:
We're there! #Gaia enters operational orbit around #L2, 1.5 mn km from Earth
http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/Gaia/Gaia_enters_its_operational_orbit (http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/Gaia/Gaia_enters_its_operational_orbit)
-
http://www.spacedaily.com/reports/Gaia_comes_into_focus_999.html
Będzie chyba kilka zdjęć kalibracyjnych, testowych, a potem już tylko pakiety danych.
-
To jest gromada gwiazd NGC 1818 w Wielkim Obłoku Magellana. Obraz obejmuje około 1% płaszczyzny ogniskowej.
http://sci.esa.int/gaia/53653-gaia-comes-into-focus/
-
Wystrzelony w grudniu 2013 roku europejski satelita może w ciągu najbliższych lat odkryć dziesiątki tysięcy nowych planet pozasłonecznych. Dzięki temu naukowcy lepiej zrozumieją rozkład i róznorodność planet w Drodze Mlecznej.
Eksperci z Princeton University i szwedzkiego Uniwersytetu w Lund obliczyli, że w ciągu pięcioletniej misji Gaia może odkryć 21 000 planet. Jeśli zaś misja satelity potrwa 10 lat to odkryje on nawet 70 000 egzoplanet. Wyliczenia naukowców ukażą się w piśmie Astrophysical Journal.
Co ciekawe, odkrywanie egzoplanet nie jest celem satelity. Głównym zadaniem Gai jest mierzenie ruchu, odległości od Ziemi i badanie cech fizycznych około 1 miliarda obiektów. Głównie ma zajmować się obserwacją gwiazd. I to właśnie ich badanie może przynieść - jako produkt uboczny – odkrycia tysięcy planet. Gaia powinna zauważyć zaburzenia ruchu gwiazd powodowane obecnością planet.
Jak podkreśla amerykańsko-szwedzki zespół, znacznie ważniejsze od imponującej liczby nowych planet będzie jednak odkrycie konkretnych rodzajów planet. Satelita jest wyposażony w instrumenty pozwalające na obserwowanie rzadko występujących w Drodze Mlecznej obiektów, takich jak planety o masie 25-50 mas Jowisza krążące wokół słabo świecących czerwonych karłów. Może zauważyć systemy planetarne, w których jedne planety krążą w odwrotnym kierunku do innych. Tu nie chodzi o liczby. Każda z nowo odkrytych planet zdradzi nam szczegóły na swój temat, a wiele z nich może być niezwykle interesujących. Jeśli przyjrzymy się planetom, które odkryto do tej pory, to zauważymy, że jest to pewna bardzo specyficzna klasa planet. Gaia nie tylko ma możliwość zauważenia pełnego spektrum planet, ale również odkrywania ich w miejscach, które nie zostały dotychczas dokładnie przeszukane - ekscytuje się profesor Michael Perryman, główy autor badań. Misja Gai to realizacja pomysłu, który Perryman i profesor Lennart Lindegren z Uniwersytetu w Lund przedstawili Europejskiej Agencji Kosmicznej w 1993 roku.
Pierwszą planetę pozasłoneczną odkryto w 1995 roku. Od tamtej pory potwierdzono odkrycie około 1900 innych planet oraz ponad 3000 kandydatów na planety. Misja Gai może znakomicie poszerzyć naszą wiedzę o wszechświecie.
http://kopalniawiedzy.pl/planeta-satelita-Gaia,21366
-
Pomimo różnych nieoczekiwanych problemów technicznych misja sondy Gaia powinna dostarczyć najbardziej szczegółowe i kompleksowe zmapowanie nieba.
Jako jedna z najważniejszych misji naukowych ESA, Gaia jest przeznaczona do określenia pozycji, odległości i innych właściwości ponad miliarda gwiazd. Trzy instrumenty sondy mają za zadanie zebranie danych astrometrycznych fotometrycznych i spektroskopowych na temat gwiazd Drogi Mlecznej, a także bardziej odległych galaktyk i kwazarów, a w bliskich odległościach słabych obiektów w Układzie Słonecznym.
Gaia znajduje się w punkcie Lagrange'a L2, 1,5 mln km od Ziemi, badając całe niebo, ponieważ obraca się wokół własnej osi. Przez kilkakrotne pomiary pozycji gwiazd z niezwykłą dokładnością, Gaia zapewnia ogromną ilość danych.
More than 50 billion focal plane transits, 110 billion photometric observations and 9.4 billion spectroscopic observations have been successfully processed to date," notes Fred Jansen, ESA's mission manager for Gaia.
Gaia wystartowała 19 grudnia 2013 roku i po sześciomiesięcznym okresie przygotowawczym na orbicie sonda rozpoczęła rutynowe operacje naukowe 25 lipca 2014 roku.
21 sierpnia 2014 roku, Gaia rozpoczęła swoją główną fazę pomiarów, skanując niebo tak, żeby osiągnąć możliwie najlepsze pokrycie całego nieba.
Pierwsze publiczne przedstawienie danych z sondy Gaia zaplanowano na 14 września 2016.
The first Gaia data release, available online on 14 September, will include the positions and G magnitudes for about one billion stars using observations taken between 25 July 2014 and 16 September 2015. In addition, parallaxes and proper motions will be available for the brightest two million stars, as part of the Tycho-Gaia Astrometric Solution.
For the first 28 days of the routine scientific operations phase, Gaia operated in a special scanning mode that sampled great circles on the sky that always included the ecliptic poles. Photometric data for RR Lyrae and Cepheid variable stars that were observed frequently during this period will be part of the first data release.
http://sci.esa.int/gaia/58135-gaia-s-second-anniversary-marked-by-successes-and-challenges/
-
14.09.2016 opublikowano pierwszy katalog ponad 1 miliarda gwiazd z sondy Gaia.
opublikowano satelitę. Było to wtedy największe badanie na całym niebie obiektów niebieskich.
https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Gaia/Gaia_s_billion-star_map_hints_at_treasures_to_come
10:22 AM · Sep 14, 2023
#OTD 14 September 2016, the 1st catalogue of more than 1 billion stars ⭐⭐⭐⭐from the @ESAGaia satellite was published. It was the largest all-sky survey of celestial objects at that time.
https://twitter.com/ESA_History/status/1702236311262736567https://en.wikipedia.org/wiki/Gaia_(spacecraft) (https://en.wikipedia.org/wiki/Gaia_(spacecraft))
---
ESA opublikowała pierwszy katalog ponad miliarda gwiazd skatalogowanych w ramach misji Gaia (ESA), która jest największym w historii przeglądem nieba.
W celu stworzenia najbardziej szczegółowej, trójwymiarowej mapy Drogi Mlecznej, Gaia precyzyjnie ustaliło położenie na niebie i jasność 1142 milionów gwiazd.
W ramach przedsmaku bogatszego katalogu, który pojawi się w najbliższym czasie dzisiejsza mapa zawiera odległości i ruch na niebie ponad dwóch milionów gwiazd.
“Gaia jest najlepszym urządzeniem współczesnej astrometrii, które tworzy mapy nieba z niespotykaną dotąd precyzją,” mówi Alvaro Giménez z ESA.
“Upubliczniona dzisiaj mapa daje nam pierwszy rzut oka na wyjątkowe dane zbierane w ramach misji Gaia, które zrewolucjonizują naszą wiedzę o rozkładzie przestrzennym i ruchu gwiazd w naszej Galaktyce.”
Źrodło: http://www.pulskosmosu.pl/2016/09/14/mapa-miliarda-gwiazd-skatalogowanych-w-ramach-misji-gaia-obiecuje-wiele-nowych-odkryc/
http://www.pulskosmosu.pl/2016/09/14/droga-mleczna-w-nowej-odslonie-pierwsze-wyniki-prac-sondy-gaia/
http://sci.esa.int/gaia/58272-gaia-s-billion-star-map-hints-at-treasures-to-come/
-
Rozpoczęła się konferencja http://livestream.com/ESA/events/6544080
-
Przemieszczania się ponad 300 000 gwiazd badanych przez sondę Gaia zdaje się wskazywać , że niektóre z nich, mijając Słońce mogą powodować zakłócenia w ruchu komet , których skupisko znajduje się w Obłoku Oorta.
Skutkować to może po jakimś czasie zawędrowaniem części z nich w wewnętrzne obszary Układu Słonecznego. Wpływ perturbacyjny na Obłok Oorta może taka gwiazda wywierać , gdy zbliży się do niego na odległość około 400 000 AU. Sam zaś Obłok Oorta rozciąga się od Słońca w odległości od 300 AU do 100 000 AU.
Spośród w miarę nieodległych gwiazd na uwagę zasługuje Gliese 710 , która za 1,3 mln lat zbliży się do Obłoku Oorta na dystans 16 000 AU.
Masa Gliese 710 wynosi 60% masy Słońca i w czasie bliskiego przejścia , poruszając się z prędkością ok. 50000 km/h będzie przez dłuższy czas oddziaływać grawitacyjne z Obłokiem Oorta. (średnia prędkość przemieszczania się gwiazd wynosi ok. 100 000 km/h.
Szacuje się, że do bliskiego przejścia dochodzi średnio raz na 50000 lat, ale niekoniecznie to może skutkować intensywniejszym przemieszczaniem się komet w kierunku Słońca.
Dzięki badaniom Gaia udało się doprecyzować odległość, przy której dojdzie do spotkania Gliese 710 z Obłokiem Oorta.
The star is already well-documented, and thanks to the Gaia data, the estimated encounter distance has recently been revised. Previously, there was a 90% degree of certainty that it would come within 3.1–13.6 trillion kilometres. Now, the more accurate data suggest that it will come within 1.5–3.2 trillion km, with 2.3 trillion km most likely. (...)
For 5 million years in the past and into the future, the overall encounter rate is estimated to be around 550 stars per million years coming within 150 trillion km, of which about 20 would come closer than 30 trillion km.
That equates to about one potential ‘close’ encounter every 50 000 years or so. It is important to note that it is not guaranteed that a star would actually perturb any comets such that they entered the inner regions of the Solar System, and even if they did, if Earth would be in the firing line.
http://m.esa.int/Our_Activities/Space_Science/Gaia/Close_encounters_of_the_stellar_kind
http://m.esa.int/pol/ESA_in_your_country/Poland/Pierwszy_rok_obserwacji_naukowych_misji_Gaia
EDIT: http://www.pulskosmosu.pl/2017/09/04/bliskie-spotkania-gwiezdnego-stopnia/
-
Gaia 1 – gromada otwarta tuż obok Syriusza
BY KRZYSZTOF KANAWKA ON 2 LUTEGO 2018
Dzięki sondzie kosmicznej Gaia udało się odkryć małą gromadę otwartą, którą dotychczas przesłaniał blask Syriusza. (...)
https://www.youtube.com/watch?v=syOqZKSN3EA
Gaia 1 / Credits – ESA Science & Technology
(...)
http://kosmonauta.net/2018/02/gaia-1-gromada-otwarta-tuz-obok-syriusza/
-
Druga publikacja danych z sondy Gaia
BY KRZYSZTOF KANAWKA ON 25 KWIETNIA 2018
(...) Drugi katalog danych został opublikowany 25 kwietnia 2018. W dniach przed publikacją ESA zaprezentowała kilka odkryć, które wykonano dzięki danym z pierwszego katalogu sondy Gaia. Dotyczą one m.in. precyzyjnej pozycji ponad miliarda gwiazd w Drodze Mlecznej, katalogu gwiazd, które w przyszłości zbliżą się do Słońca czy też identyfikacji gwiazd, które się poruszają bardzo szybko w naszej Galaktyce. (...)
https://www.youtube.com/watch?v=TcZrLG4rHN0
Podróż przez Drogę Mleczną do sondy Gaia / Credits – Cambridge University
(...)
http://kosmonauta.net/2018/04/druga-publikacja-danych-z-sondy-gaia/
https://m.esa.int/Our_Activities/Space_Science/Gaia/Gaia_creates_richest_star_map_of_our_Galaxy_and_beyond
-
Poszukiwanie obcych cywilizacji w danych sondy Gaia
BY KRZYSZTOF KANAWKA ON 4 MAJA 2018
(...) Publikacja trzech naukowców: Erika Zackrissona, Andreasa Korna oraz Ansgara Wehrhahna skupia się na możliwości “zniekształcenia” wyliczenia odległości do gwiazdy na podstawie pomiarów spektrofotometrycznych. To “zniekształcenie” ma związek z częściowym pochłanianiem światła przez sferę Dysona, przez co spektrum gwiazdy jest mniej wyraźne, choć jego kształt pozostaje ten sam. W konsekwencji wyliczony (za pomocą spektrofotometrii) dystans do takiej gwiazdy jest wyraźnie inny, niż w przypadku pomiaru astrometrycznego, np wykonanego za pomocą sondy Gaia i katalogu z przeglądu nieba RAVE (RAdial Velocity Experiment), powstałego dzięki teleskopowi UK Schmidt Telescope o aperturze 1,2 metra, umieszczonego w Australii . (...)
http://kosmonauta.net/2018/05/poszukiwanie-obcych-cywilizacji-w-danych-sondy-gaia/
-
Nie wiem na ile pewna ta informacja bo źródełko takie sobie:
Gliese 710 to gwiazda stanowiąca około 60 procent masy naszego Słońca, nie należy więc do najcięższych. Jest gwiazdą karłowatą, która według naukowców, za nieco ponad milion lat znajdzie się w odległości jednej piątej roku świetlnego od Układu Słonecznego.
Jest to niepokojąca odległość z perspektywy obłoku Oorta. Komety znajdujące się w nim mogą zostać strącone w kierunku planet. Jej obecność może wpłynąć również na orbity planet, oraz ich przyciąganie grawitacyjne. Dzięki polskim astronomom, korzystającym z satelity obserwującej kosmos GAIA, w 2016 r. udało się udoskonalić tę prognozę. Według wyliczeń Filipa Berskiego i Piotra Dybczyńskiego, spotkanie z gwiazdą nastąpiłoby za 1,35 miliona lat, w odległości 16 tysięcy razy dłuższej niż Ziemia - Słońce.
Teraz astronomowie Raul de la Fuente Marcos i Carlos de la Fuente Marcos z Uniwersytetu w Madrycie mówią, że gwiazda podejdzie bliżej i wcześniej. Według ich obliczeń, gwiazda znajdzie się zaledwie 0,07 roku świetlnego od Układu Słonecznego. To ponad 4000 razy dalej niż Ziemia od Słońca.
https://tech.wp.pl/w-kierunku-ukladu-slonecznego-pedzi-gwiazda-naukowcy-nie-maja-zludzen-6250291811063937a
Jeśli powyższa informacja jest pewna to gwiazdka o masie 60% naszego Słoneczka w odległości poniżej 1 miliona lat świetlnych spowoduje niezły bałagan w US :( Poza tym ciekawe czy wokół tej gwiazdy krąży jakaś egzoplaneta? Jeśli tak to zabawa będzie jeszcze ciekawsza. Poza tym o ile nasi potomkowie jeszcze będą latać w kosmos mogliby wówczas spróbować dostać się do hipotetycznego systemu planetarnego lub planety krążącej wokół Gliese 710, o ile loty międzygwiezdne nie staną się rzeczywistością wcześniej!
-
Tak, informacja o Gliese 710 jest prawdziwa. Warto rzucić okiem na wikipedie:
https://en.wikipedia.org/wiki/Gliese_710
Tam się pojawiają wartości takie jak 0,07 roku świetlnego czyli 4300 jednostek astronomicznych za ok 1,3 miliona lat. Jasność gwiazdy podczas zbliżenia - nawet -2,7 magnitudo.
Uważam, że czas budować sondę, która zostanie przechwycona przez tę gwiazdę! ;)
-
Gaia mapuje poprzeczkę Drogi Mlecznej
BY KRZYSZTOF KANAWKA ON 27 LIPCA 2019
(...) W lipcu 2019 ESA opublikowała mapę dystrybucji 150 milionów gwiazd Drogi Mlecznej. Oczywiście, duża część gwiazd pochodzi z najbliższego otoczenia Układu Słonecznego, jednak udało się także “wyłuskać” gwiazdy z poprzeczki naszej Galaktyki. Poniższe nagranie prezentuje dystrybucję tych gwiazd.
https://www.youtube.com/watch?v=B5USIE8rCJg
*Gaia obserwuje poprzeczkę Drogi Mlecznej / Credits – ESA/Gaia/DPAC, A. Khalatyan(AIP) & StarHorse team; Galaxy map: NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (SSC/Caltech), European Space Agency, ESA
Jest to pierwsze takie “geometryczne” wskazanie obecności poprzeczki w Drodze Mlecznej. Wcześniejsze pomiary i obserwacje w naszej Galaktyce były bardziej “pośrednim” wskazaniem obecności poprzeczki niż określeniem jej kształtu, rozmiarów i orientacji. (...)
https://kosmonauta.net/2019/07/gaia-mapuje-poprzeczke-drogi-mlecznej/
http://m.esa.int/pol/ESA_in_your_country/Poland/Sonda_Gaia_rozpoczyna_obserwacje_poprzeczki_Drogi_Mlecznej
-
Trzecia publikacja danych z sondy Gaia
BY KRZYSZTOF KANAWKA ON 5 GRUDNIA 2020
(...) Trzeci zestaw danych z sondy Gaia został opublikowany 3 grudnia 2020. Ten zestaw to ponad 1,8 miliarda pozycji gwiazd – o ponad 100 milionów gwiazd więcej niż w drugim katalogu. U ponad 1,5 miliarda gwiazd jest także informacja o kolorze. Sondzie Gaia udało się także zmierzyć pozycję dla ponad 1,5 miliona obiektów spoza naszej Drogi Mlecznej.
https://www.youtube.com/watch?v=Jqaa8P2SE7w&feature=emb_title
Wizualizacja opracowana na podstawie danych z sondy Gaia – ruch 40 tysięcy gwiazd / Credits – ESA Gaia Mission
(...)
https://kosmonauta.net/2020/12/trzecia-publikacja-danych-z-sondy-gaia/
2 20.03.23) 2023 mar 19 16:30 Kosmonauta.net
Obserwacje księżyców Pluona przez misję Gaia
To misja astrometryczna, nie badająca planet i planet karłowatych Układu Słonecznego, aczkolwiek może się przydać do poprawy wyliczeń orbit różnych obiektów, takich jak małe księżyce. W tym przypadku -małe księżyce Plutona.
https://kosmonauta.net/2016/07/rok-od-przelotu-new-horizons-obok-plutona/
https://www.youtube.com/watch?v=R0QP6ge49GA
3 17.05.23) 8000 publikacji naukowych na podstawie danych uzyskanych przez misję Gaia
https://twitter.com/AschbacherJosef/status/1655676573821837334
4 17.05.23)
Jednym z najbardziej zaskakujących odkryć wynikających z nowych danych jest to, że Gaia jest w stanie wykryć trzęsienia gwiazd – niewielkie ruchy na powierzchni gwiazdy – które zmieniają kształty gwiazd, do czego obserwatorium nie zostało pierwotnie zbudowane.
Gaia sees strange stars in most detailed Milky Way survey to date
13/06/2022
One of the most surprising discoveries coming out of the new data is that Gaia is able to detect starquakes – tiny motions on the surface of a star – that change the shapes of stars, something the observatory was not originally built for.
Previously, Gaia already found radial oscillations that cause stars to swell and shrink periodically, while keeping their spherical shape. But Gaia has now also spotted other vibrations that are more like large-scale tsunamis. These nonradial oscillations change the global shape of a star and are therefore harder to detect.
Gaia found strong nonradial starquakes in thousands of stars. Gaia also revealed such vibrations in stars that have seldomly been seen before. These stars should not have any quakes according to the current theory, while Gaia did detect them at their surface.
“Starquakes teach us a lot about stars, notably their internal workings. Gaia is opening a goldmine for ‘asteroseismology' of massive stars,” says Conny Aerts of KU Leuven in Belgium, who is a member of the Gaia collaboration.
https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Gaia/Gaia_sees_strange_stars_in_most_detailed_Milky_Way_survey_to_date
5) 2023 lis 11 12:30 Kosmonauta.net
Czym są soczewki grawitacyjne?
Świetne wyjaśnienie, z kanału europejskiej misji Gaia.
https://www.youtube.com/watch?v=YECc5IFecoE
-
Naukowcy wykrywają nowy strumień gwiazd z galaktyki karłowatej za pomocą cennych danych z badawczej Gai.
Na ilustracji: Wizja artystyczna przedstawiająca galaktykę karłowatą Strzelca zbliżającą się do Drogi Mlecznej. Źródło: Gabriel Pérez Díaz, SMM/IAC
(https://www.urania.edu.pl/sites/default/files/styles/max_1300x800/public/2023-03/W020230321349259020737.jpg?itok=w1gJ86uk)
Droga Mleczna zwiększyła swoją masę poprzez łączenie się galaktyk karłowatych o niskiej masie. Niektóre z galaktyk karłowatych doświadczają siły pływowej orbitując wokół Drogi Mlecznej, a należące do nich gwiazdy zostają utracone.
W rezultacie, po jednej lub po obu stronach galaktyk karłowatych pojawiają się ogony pływowe, znane jako strumienie gwiazd. Strumień Strzelca jest najbardziej typowym i bezpośrednim jego dowodem. Jednak jak dotąd w Drodze Mlecznej jest znacznie więcej strumieni generowanych przez gromady kuliste niż tych generowanych przez galaktyki karłowate.
Ostatnio, eksplorując dane z Gaia 3 (DR3), naukowcy kierowani przez dr. YANG Yonga i dr. ZHAO Jingkuna z National Astronomical Observatories of the Chinese Academy of Sciences (NAOC) odkryli nowy strumień gwiazd z galaktyki karłowatej w Drodze Mlecznej. Odkrycie to powiększy liczbę strumieni pochodzących z galaktyk karłowatych.
Wyniki zostały opublikowane w The Astrophysical Journal Letters dnia 1 marca 2023 roku.
Badacze opracowali algorytm o nazwie Stream Scanner oparty na metodzie dopasowania filtra. Algorytm ten został zaprojektowany do wykrywania strumieni poprzez połączenie ruchów własnych i fotometrii z Gai. Nowy strumień został odkryty i nazwany Jangcy - powiedział dr YANG.
Na podstawie ekstynkcji międzygwiazdowej i schematu skanowania Gaia DR3 udowodniono, że Jangcy nie jest sztucznym sygnałem. Zmierzono, że ma on na niebie szerokość 1,9o i długość 27o, a jego odległość od Słońca wynosi 9,12 kiloparseka. Metaliczność [Fe/H] oszacowano na -0,7.
Naukowcy próbowali również zrozumieć, czy Jangcy był powiązany z innymi znanymi strumieniami i z gromadami kulistymi Drogi Mlecznej. Odkryli oni, że gromada kulista Palomar 1 znajdowała się raczej blisko Jangcy pod względem przestrzeni pędu i energii, a Strumień Antycentrum (ACS, znany strumień) znajdował się prawie na orbicie Jangcy. Wyniki te sugerują, że Jangcy może mieć ścisły związek z Palomar 1, jak również z ACS.
Strumienie szczątków galaktyk karłowatych są kluczowymi materiałami do ujawnienia struktury i ewolucji Galaktyki. Jangcy powinien być pomocny w badaniu historii fuzji Drogi Mlecznej - powiedział dr ZHAO.
(https://english.cas.cn/newsroom/research_news/phys/202303/W020230321492757690744.jpg)
(https://english.cas.cn/newsroom/research_news/phys/202303/W020230321492757981619.jpg)
https://english.cas.cn/newsroom/research_news/phys/202303/t20230321_328546.shtml (https://english.cas.cn/newsroom/research_news/phys/202303/t20230321_328546.shtml)
https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/acbb5c (https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/acbb5c)
-
Dane z sondy badawczej Gaia ujawniają skład Drogi Mlecznej.
Dzięki najnowszej, bo już trzeciej, publikacji danych z sondy badawczej Gaia (DR3), a także danych z Wieloobiektowego Światłowodowego Teleskopu Spektroskopowego Dużego Obszaru Nieba (LAMOST), o krok naprzód podążyła współczesna chemiczna kartografia - tym razem, przyniosła astronomom nowe dane dotyczące składu chemicznego Drogi Mlecznej. I chociaż nawet z tymi informacjami, wciąż wiemy tylko około 1% na ten temat, pozostaje to ogromnym progresem.
Badania Drogi Mlecznej można porównać do rozglądania się wokół siebie w centrum Warszawy. Nie zobaczymy niczego poza budynkami nas otaczającymi - nie będzie nam dane poznać dokładnej topografii miasta, będąc w jego wnętrzu. Żeby wykonać dokładne pomiary i stworzyć jego mapę, powinniśmy zobaczyć go z lotu ptaka.
Analogicznie, ciężko jest nam obserwować dokładną strukturę Drogi Mlecznej, dlatego wiemy o niej względnie niewiele. Wiemy, że jest to galaktyka spiralna z poprzeczką (typ Sb), a że jej ramiona “wyłaniają się” z tak zwanego centralnego zgrubienia galaktycznego - jądra galaktyki z Saggitariusem A* w centrum i najgęstszego jej obszaru.
Pod znakiem zapytania jednak pozostaje wiele podstawowych, zdawałoby się, informacji - przede wszystkim tych, dotyczących struktury Drogi Mlecznej. Nie jesteśmy nawet pewni dokładnej liczby ramion spirali.
Z pomocą przychodzą dane spektroskopowe, chociażby te z Gai DR3, czy też z LAMOSTu. Chociaż, jak już wspomniałem, więcej pozostaje do odkrycia, niż jest już poznane, badania takie, jak te przeprowadzone ostatnimi tygodniami przez naukowców z Uniwersytetu Teksańskiego w Austin, będą nas przybliżać do głębszego poznania i zrozumienia mechanizmów rządzących naszą ojczystą galaktyką.
(https://astronet.pl/wp-content/uploads/2023/08/aDtiKYhbGVJEuzqcrYMxPP-1200-80.png.webp)
Ilustracja Drogi Mlecznej z czerwonymi i niebieskimi plamami pokazującymi obszary z kilkoma (obszar zaznaczony na niebiesko) i wieloma (obszar zaznaczony na czerwono) ciężkimi pierwiastkami.
Badania profesora Keitha Hawkinsa, bo o nich mowa, skupiły się przede wszystkim na potwierdzeniu pewnej teorii. Mianowicie, jako że w jądrach gwiazd na początku ewolucji galaktyki tworzyły się metale pod wpływem ciśnienia i temperatury, które potem zostawały rozrzucane w gwałtownych wybuchach zwanych supernowymi, teraz pył międzygwiazdowy zdaje się bardziej metaliczny. Stąd metaliczność młodych gwiazd. Co dodatkowo je wyróżnia, to także wyjątkowa jasność - stąd możliwość badania struktury naszej galaktyki za pomocą pomiarów spektroskopowych jej składu, a więc i metaliczności.
Aby potwierdzić tę teorię, a także utworzyć ogólną mapę metaliczności naszej galaktyki, Hawkins zbadał najpierw na naszą okolicę - spojrzał na galaktyczne podwórko naszego Układu Słonecznego, które obejmuje gwiazdy oddalone o około 32 000 lat świetlnych od Słońca. Biorąc tak uzyskaną mapę, astronom porównał ją z innymi obszarami Drogi Mlecznej utworzonymi różnymi technikami, stwierdzając, że pozycje ramion spiralnych się pokrywają. A ponieważ użył metaliczności do sporządzenia mapy ramion spiralnych, na mapie Hawkinsa pojawiły się dotychczas niewidoczne obszary ramion spiralnych Drogi Mlecznej. Jak sam mówi Hawkins, “Dużym wnioskiem jest to, że ramiona spiralne są rzeczywiście bogatsze w metale.”
Badania tego typu będą w najbliższej przyszłości przechodzić niewątpliwy renesans z racji na boom w świecie technologii i coraz to nowsze przyrządy i techniki pomiarowe. Okrycie profesora Hawkinsa tylko pokazuje znaczenie tego typu pomiarów i analiz. Jak sam kwituje, “To kompletnie nowa era.”
(https://cdn.mos.cms.futurecdn.net/ixFpX3gP5XDDpsctXzSFpM-970-80.jpg)
(https://cdn.mos.cms.futurecdn.net/J69MtAmeJu7i4TNx8a3stR-970-80.jpg)
https://www.space.com/milky-way-arms-revealed-chemical-mapping (https://www.space.com/milky-way-arms-revealed-chemical-mapping)
-
Kosmiczne obserwatorium badawcze Gaia zaczyna odkrywać planety. Może znajdzie ono drugą Ziemię.
(https://www.pulskosmosu.pl/wp-content/uploads/2023/09/gaia.jpeg)
Europejska Agencja Kosmiczna wystrzeliła sondę badawczą Gaia w 2013 roku z jednym zadaniem: sporządzenie mapy ponad miliarda gwiazd Drogi Mlecznej. Jej obszerny zbiór danych jest często wykorzystywany w publikowanych artykułach naukowych. Gaia to ambitna misja, choć rzadko sama trafia na pierwsze strony gazet. Ale to się może wkrótce zmienić.
Gaia w dużej mierze opiera się na astrometrii, która polega na pomiarze położenia, odległości i ruchu gwiazd. Teleskop ten jest tak czuły, że czasami może wykryć lekkie wahania, jakie planeta nadaje swojej znacznie masywniejszej gwieździe. Gaia wykryła swoje pierwsze dwie tranzytujące egzoplanety w 2021 roku i oczekuje się, że znajdzie tysiące egzoplanet wielkości Jowisza poza naszym Układem Słonecznym.
Ale nowe badania idą jeszcze dalej. Okazuje się bowiem, że Gaia powinna być w stanie wykryć planety podobne do Ziemi w odległości do 30 lat świetlnych.
Astronomowie znajdują większość egzoplanet metodą tranzytową. Statek kosmiczny taki jak TESS monitoruje fragment nieba i przygląda się wielu gwiazdom jednocześnie. Kiedy planeta przechodzi między nami a jedną z gwiazd, nazywa się to tranzytem. Powoduje spadek jasności gwiazd, który mogą wykryć czułe instrumenty TESS. Kiedy TESS wykryje wiele przewidywalnych spadków jasności gwiazdy, oznacza to planetę.
Ale to nie jedyny sposób na wykrycie planet. Astrometria też może to zrobić i z tej metody korzysta Gaia.
Astrometria ma przewagę nad innymi metodami. Gaia może dokładniej określić parametry orbitalne egzoplanety.
Jak wyjaśnia autor artykułu: „Ani metoda tranzytu, ani metoda prędkości radialnej nie zapewniają pełnych parametrów fizycznych planety, a obie metody preferują wykrywanie planet blisko gwiazdy centralnej. Wręcz przeciwnie, metoda astrometryczna może zapewnić trójwymiarową charakterystykę orbity jednej planety i ma tę zaletę, że wykrywa planety daleko od gwiazdy macierzystej”. Zalety astrometrii są oczywiste.
Jeśli istnieją inne technologiczne cywilizacje planetarne, to teoretycznie mogą one posiadać technologię podobną do Gai. Chociaż Gaia robi wrażenie, na horyzoncie widać ulepszenia, które sprawią, że astrometria z czasem będzie jeszcze bardziej precyzyjna. Autor zadaje w swoim artykule pytanie: Jeśli ETI (inteligencje pozaziemskie) korzystają z zaawansowanej astrometrii równej lub nawet przewyższającej tę Gai, „…która z nich byłaby w stanie odkryć planety Układu Słonecznego, a nawet Ziemię?”
Precyzja astrometryczna jest obliczana w mikrosekundach łukowych, a precyzja maleje wraz z odległością. ESA twierdzi, że Gaia może zmierzyć położenie gwiazdy z dokładnością do 24 mikrosekund łuku w przypadku obiektów 4000 razy słabszych niż widoczne gołym okiem. To jakby zmierzyć grubość ludzkiego włosa z odległości 1000 km. Nie jest to jednak wystarczająca precyzjadla scenariusza Wu. Jego prace opierają się na jeszcze bardziej zaawansowanej astrometrii, którą prawdopodobnie będziemy mieli w najbliższej przyszłości.
„Jeśli precyzja astrometryczna jest równa lub większa niż 10 mikrosekund łuku, wszystkie 8707 gwiazd znajdujących się w promieniu 30 sztuk naszego Układu Słonecznego mają potencjał do wykrycia czterech gazowych olbrzymów w ciągu 100 lat”.
Obszar 30 parseków (około 100 lat świetlnych) zawiera prawie 9000 gwiazd i jeśli ETI z jednej z tych gwiazd ma wystarczająco silne obserwatorium astrometryczne, może wykryć Jowisza, Saturna, Urana i Neptuna. Jedyną wadą jest to, że musieliby obserwować nasz Układ Słoneczny przez prawie sto lat, aby upewnić się, że sygnał jest rzeczywisty.
Według Katalogu Pobliskich Gwiazd Gaia w odległości 100 lat świetlnych od Słońca znajduje się 8707 gwiazd. ETI dowolnego z nich może wykryć cztery olbrzymy, pod warunkiem że ich precyzja mieści się w granicach dziesięciu mikrosekund łuku. Precyzja wyrażona w mikrosekundach łuku jest tu kluczowa i jeśli błąd obserwacji jest zbyt duży, ma to ogromny wpływ i drastycznie zmniejsza liczbę gwiazd znajdujących się wystarczająco blisko.
„Jeśli błąd obserwacji wynosi aż 100 mikrosekund łukowych, tylko 183 sąsiednie gwiazdy byłyby w stanie wykryć wszystkie cztery olbrzymy, ale wszystkie byłyby w stanie wykryć Jowisza w ciągu dziesięciu lat” – wyjaśnia Wu.
Wykrycie Jowisza z dużej odległości może stanowić próg krytyczny. Kiedy w 2016 roku Gaia opublikowała swój pierwszy zestaw cennych danych, artykuł ESA omawiający misję poruszał kwestie badań egzoplanet i znaczenie wykrywania planet o masach Jowisza. Opiera się on na założeniu, że Jowisz mógł odgrywać rolę ochronną, odbijając planetoidy i komety od planet znajdujących się w wewnętrznym Układzie Słonecznym.
„Są to logiczne główne cele przyszłych poszukiwań egzoplanet o masie ziemskiej w strefie zamieszkiwalnej, na orbicie chronionej przez znajdującą się dalej gigantyczną planetę” – stwierdza autor artykułu.
ETI mogą wiedzieć o układach słonecznych rzeczy, których my nie wiemy. Dla nich znalezienie gazowych olbrzymów w zewnętrznych obszarach poza pasem planetoid może być silnym sygnałem, że planety skaliste są bliżej gwiazdy. Kto wie, może byliby ciekawi i chcieli przyjrzeć się naszemu układowi nieco dokładniej.
To naprawdę interesujące w kontekście naszej planety.
Czy ETI mogłyby wykryć Ziemię za pomocą astrometrii?
To znowu zależy od dokładności. „Dodatkowo nasze przewidywania sugerują, że ponad 300 gwiazd znajdujących się w promieniu dziesięciu parseków od naszego Układu Słonecznego mogłoby wykryć naszą Ziemię, gdyby osiągnęły astrometryczną precyzję 0,3 mikrosekundy łuku” – pisze Wu.
Bariery technologiczne powstrzymują nas na razie od osiągnięcia tego celu, ale kto wie, jaki może być poziom technologiczny ETI?
Teraz odwróćmy ten pomysł, mając na uwadze nasz własny postęp technologiczny.
ESA rozważa już następcę Gai. Nazywają to GaiaNIR i rozszerzyłoby to poszukiwania Gai na obiekty widoczne tylko w podczerwieni. Jeśli taki teleskop zostanie zbudowany i wystrzelony, będzie nie tylko mierzył obiekty widoczne w podczerwieni, ale także ponownie sprawdzał obiekty z katalogu Gaia, aby jeszcze bardziej zwiększyć dokładność istniejących danych.
Według jednego z artykułów udoskonalenia GaiaNIR umożliwiłyby odkrycie „nowych obiektów, takich jak egzoplanety długookresowe”. Planety długookresowe są trudne do wykrycia metodą tranzytową, ponieważ gwiazdę trzeba obserwować przez długi czas. Przykładem może tu być Neptun ze swoją 165-letnią orbitą. Dzięki ulepszonej technologii GaiaNIR i jeszcze większym ulepszeniom w przyszłości możemy być tymi, którzy będą wykrywać planety wielkości Ziemi w promieniu 10 parseków.
Astrometria jest ulepszeniem w stosunku do metody tranzytu, ponieważ metoda tranzytu działa tylko wtedy, gdy wszystko jest precyzyjnie ułożone. Egzoplaneta musi przejść między nami a swoją gwiazdą, abyśmy mogli wykryć spadek jasności gwiazdy. Astrometria Gai nie ma takich samych ograniczeń. Może obserwować gwiazdę pod dowolnym kątem, aby wykryć wahania wywołane planetą.
Jak zaawansowana technologicznie musiałaby być ETI, aby wykryć Ziemię za pomocą astrometrii? Czy są jakieś ETI w promieniu 10 parseków? 30 parseków? 100 parseków? Czy w ogóle są jakieś ETI?
Kto wie? Wciąż jednak jesteśmy głodni egzoplanet wielkości Ziemi, a te badania pokazują, w jaki sposób Gaia może być w stanie zaspokoić nasz apetyt. Jeśli tak się stanie, może pojawić się na pierwszych stronach gazet częściej i zyskać część uwagi, jaką regularnie przyciągają inne misje.
-
Naukowcy mierzą odległość do gwiazd korzystając z asterosejsmologii.
Na ilustracji: Wizja artysty ilustrująca, jak poszczególne fale dźwiękowe propagują się wewnątrz gwiazd, takich jak Słońce.
Niektóre rozprzestrzeniają się wzdłuż warstw powierzchniowych, podczas gdy inne przechodzą przez sam środek gwiazdy. Źródło: ESA
(https://www.urania.edu.pl/sites/default/files/styles/max_1300x800/public/2023-12/032fc441.jpg?itok=qZvXE1hE)
(https://actu.epfl.ch/public/upload/fckeditorimage/39/3d/908a5bef.jpg)
Zespół naukowców wykorzystał asterosejsmologię do dokładnego pomiaru odległości do gwiazd. W tym celu przeanalizowali tysiące gwiazd i sprawdzili pomiary wykonane podczas misji badawczej Gaia.
Dla większości z nas niezliczone jasne punkty na nocnym niebie wydają się być gwiazdami. Jednak w rzeczywistości niektóre z tych punktów to planety, odległe słońca, a nawet całe galaktyki oddalone o miliardy lat świetlnych. To, na co patrzymy, zależy od odległości od Ziemi. Właśnie dlatego pomiar dokładnej odległości do obiektów niebieskich jest tak ważnym celem dla astronomów – i jednym z najważniejszych wyzwań, z którymi obecnie się mierzą.
Mając to na uwadze, Europejska Agencja Kosmiczna uruchomiła misję Gaia dziesięć lat temu. Dane zebrane przez satelitę Gaia otwierają okno na bliski Wszechświat, zapewniając pomiary astronomiczne dla prawie dwóch miliardów gwiazd, takie jak położenie, odległość od Ziemi i ruch.
Zespół naukowców pod kierownictwem prof. Richarda Andersona ma na celu zmierzenie obecnej ekspansji Wszechświata i postrzega satelitę Gaia jako cenne narzędzie do tego celu. Według prof. Andersona, Gaia zwiększyła 10 000 razy liczbę gwiazd, których paralaksy są mierzone, dzięki ogromnemu wzrostowi dokładności w porównaniu z jej poprzednikiem, misją Hipparcos. Obecnie naukowcy wykorzystują paralaksy do obliczania odległości do gwiazd. Metoda ta polega na pomiarze kątów paralaksy za pomocą satelity poprzez formę triangulacji między położeniem Gai w przestrzeni, Słońcem i daną gwiazdą. Im dalej znajduje się gwiazda, tym trudniejszy jest pomiar, ponieważ paralaksa zmniejsza się wraz ze wzrostem odległości.
Pomimo ogromnego sukcesu programu Gaia, pomiary paralaksy są złożone i nadal istnieją niewielkie efekty systematyczne, które należy sprawdzić i skorygować, aby paralaksy Gaia osiągnęły swój pełny potencjał. Naukowcy z EPFL i Uniwersytetu Bolońskiego we Włoszech pracowali nad tym, wykonując obliczenia na ponad 12 000 oscylujących czerwonych olbrzymów - największej jak dotąd próbie i najdokładniejszych pomiarach.
Zmierzyliśmy odchylenia Gaia, porównując paralaksy zgłoszone przez satelitę z paralaksami tych samych gwiazd, które określiliśmy za pomocą asterosejsmologii - powiedziała Saniya Khan, naukowiec z grupy badawczej Andersona i główna autorka badania opublikowanego w Astronomy & Astrophysics.
Gwiezdne trzęsienia ziemi
W ten sam sposób, w jaki geolodzy badają strukturę Ziemi za pomocą trzęsień ziemi, astronomowie wykorzystują asterosejsmologię, a w szczególności drgania i oscylacje gwiazd, aby uzyskać informacje o ich właściwościach fizycznych. Oscylacje gwiazd są mierzone jako niewielkie zmiany natężenia światła i przekładane na fale dźwiękowe, co prowadzi do powstawania widma częstotliwości tych oscylacji.
Widmo częstotliwości pozwala nam określić, jak daleko znajduje się gwiazda, umożliwiając nam uzyskanie paralaksy asterosejsmologicznej – powiedziała Khan. W naszym badaniu słuchaliśmy „muzyki” ogromnej liczby gwiazd - niektóre z nich znajdowały się w odległości 15 000 lat świetlnych!
Aby przekształcić dźwięki w pomiary odległości, zespół badawczy zaczął od prostego faktu. Prędkość, z jaką fale dźwiękowe rozchodzą się w przestrzeni, zależy od temperatury i gęstości wnętrza gwiazdy. Analizując widmo częstotliwości gwiezdnych oscylacji, możemy oszacować rozmiar gwiazdy, podobnie jak można określić rozmiar instrumentu muzycznego na podstawie rodzaju wydawanego przez niego dźwięku - powiedział Andrea Miglio, profesor nadzwyczajny na Wydziale Fizyki i Astronomii Uniwersytetu Bolońskiego i trzeci autor badania.
Wyrafinowane analizy
Po obliczeniu wielkości gwiazdy, astronomowie określili jej jasność i porównali ją z jasnością obserwowaną z Ziemi. Następnie połączyli te informacje z odczytami temperatury i składu chemicznego uzyskanymi za pomocą spektroskopii. Te dane zostały poddane zaawansowanym analizom w celu obliczenia odległości do gwiazd. Ostatecznie, astronomowie porównali paralaksy uzyskane w tym procesie z tymi zgłoszonymi przez Gaia, aby sprawdzić dokładność pomiarów satelity.
Asterosejsmologia to jedyny sposób, w jaki możemy sprawdzić dokładność paralaksy Gai na całym niebie - to znaczy zarówno dla gwiazd o niskiej, jak i wysokiej intensywności - powiedział Anderson.
https://arxiv.org/abs/2304.07158 (https://arxiv.org/abs/2304.07158)
https://actu.epfl.ch/news/scientists-measure-the-distance-to-stars-by-their-/ (https://actu.epfl.ch/news/scientists-measure-the-distance-to-stars-by-their-/)
-
Dwa pradawne strumienie gwiazd odkryte przez teleskop badawczy Gaia.
Różne podstruktury gwiazdowe w Drodze Mlecznej. Wskazano m.in. dwa nowe odkrycia: strumienie gwiazd Shakti i Shiva.
(https://www.urania.edu.pl/sites/default/files/styles/max_1300x800/public/2024-03/Fig_summary_substructures.jpg?itok=N1ibIuKj)
Dzięki obserwacjom przy pomocy kosmicznego teleskopu badawczego Gaia astronomom udało się wykryć dwa strumienie gwiazd które uformowały się 12 miliardów lat temu. Być może te dwie pradawne struktury przyczyniły się do powstania Drogi Mlecznej.
Shakti i Shiva to nazwy dwóch strumienie gwiazd, które są tak stare, że przypuszczalnie powstały zanim pojawiły się najstarsze części ramion spiralnych i dysku Drogi Mlecznej. Droga Mleczna mocno zmieniła się od czasów, gdy powstały wspomniane gwiazdy, trudno więc było oczekiwać, że uda się je wyróżnić jako spójną grupę. Jednak Khyat Malhan z Instytutu Maxa Plancka ds. Astronomii (MPIA) w Heidelbergu w Niemczech, oraz jego współpracownikom, udało się wykryć te dwa pradawne strumienie gwiazd.
Było to możliwe dzięki danym zebranym przez kosmiczne obserwatorium Gaia, które mierzy odległości do gwiazd, a także inne ich własności, w tym skład chemiczny. Po zwizualizowaniu wszystkich orbit obliczonych na podstawie danych z Gai, dostrzeżono dwie nieznane wcześniej struktury wśród gwiazd o specyficznym składzie chemicznym.
Strumienie te mają masy po około 10 milionów mas Słońca. Wiek zawartych w nich gwiazd szacowany jest na od 12 do 13 miliardów lat. Gwiazdy z tych strumieni poruszają się po bardzo podobnych orbitach i mają podobny skład chemiczny. Stąd przypuszczenie, iż mogły uformować się w osobnych fragmentach, które połączyły się z Drogą Mleczną we wczesnym etapie ewolucji naszej galaktyki.
Strumienie gwiazd Shakti i Shiva są do siebie podobne, ale nie identyczne. Gwiazdy ze strumienia Shakti mają orbity trochę bardziej oddalonych od centrum Drogi Mlecznej, a dodatkowo orbity te są bardziej kołowe.
Przypuszcza się, że Droga Mleczna powstała w efekcie połączenia się wielu długich, nieregularnych włókien gazu i pyłu, które zwijały się razem i w których tworzyły się gwiazdy. Być może strumienie gwiazd Shakti i Shiva to dwie z takich pierwotnych cegiełek naszej galaktyki.
https://www.youtube.com/watch?v=FoyzBXRoYVw (https://www.youtube.com/watch?v=FoyzBXRoYVw)
(https://www.esa.int/var/esa/storage/images/esa_multimedia/images/2024/03/gaia_unravels_two_ancient_streams_of_stars_in_the_milky_way/25966514-4-eng-GB/Gaia_unravels_two_ancient_streams_of_stars_in_the_Milky_Way_pillars.jpg)
(https://www.esa.int/var/esa/storage/images/esa_multimedia/images/2016/09/anatomy_of_the_milky_way/16112026-1-eng-GB/Anatomy_of_the_Milky_Way_pillars.jpg)
https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Gaia/Gaia_unravels_the_ancient_threads_of_the_Milky_Way (https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Gaia/Gaia_unravels_the_ancient_threads_of_the_Milky_Way)
https://www.urania.edu.pl/wiadomosci/dwa-pradawne-strumienie-gwiazd-odkryte-przez-teleskop-gaia (https://www.urania.edu.pl/wiadomosci/dwa-pradawne-strumienie-gwiazd-odkryte-przez-teleskop-gaia)
-
Gaia zakończyła obserwacje naukowe:
https://kosmonauta.net/2025/01/gaia-skanowanie-drogi-mlecznej-zakonczone-koniec-obserwacji/
ESA powinna zrobić dwugodzinny filmik ze szczegółami naszej Drogi Mlecznej! :)
-
Gaia zakończyła swoją spektakularną badawczą misję. Cenne dane będą analizowane jeszcze przez kolejne dekady.
(https://www.pulskosmosu.pl/wp-content/uploads/2023/09/gaia.jpeg)
Po 11 latach nieprzerwanej pracy w kosmosie sonda Gaia, należąca do Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA), zakończyła skanowanie nieba. W tym czasie zebrała ponad 3 miliardy obserwacji dotyczących około 2 miliardów gwiazd i innych obiektów, rewolucjonizując nasze rozumienie Drogi Mlecznej i otaczającego Wszechświata. W projekt zaangażowani byli także polscy naukowcy z Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Warszawskiego.
Z powodu wyczerpania paliwa Gaia nie może już kontynuować obserwacji na orbicie. W nadchodzących tygodniach odbędą się testy technologiczne, po których sonda zostanie skierowana na tzw. „orbitę emerytalną”.
– Zakończenie zbierania cennych danych to powód do świętowania. Misja badawcza przekroczyła wszelkie oczekiwania, działając prawie dwa razy dłużej, niż wcześniej zakładano i dostarczając więcej odkryć niż badawcze Teleskopy Kosmiczne Hubble’a i Webba razem wzięte - podkreśla prof. Carole Mundell, dyrektorka ds. naukowych ESA.
Mapa Drogi Mlecznej
Gaia monitorowała kluczowe właściwości gwiazd i innych obiektów kosmicznych, takie jak pozycje, ruchy, zmiany jasności czy ich skład chemiczny, tworząc najbardziej szczegółową mapę Drogi Mlecznej. Dzięki temu możliwe było badanie jej struktury, w tym rotacji centralnego pasa galaktyki, wygięcia dysku i rozmieszczenia pyłu międzygwiezdnego.
Maszyna do odkryć
Gaia nie tylko analizowała historię Drogi Mlecznej, ale także odkryła liczne obiekty, od planetoid w Układzie Słonecznym po kwazary i masywne galaktyki. Wśród jej odkryć znalazła się czarna dziura o masie 33 razy większej od Słońca, znajdująca się w gwiazdozbiorze Orła, w odległości poniżej 2 tys. lat świetlnych od Ziemi.
Wkład polskich naukowców
Naukowcy z Obserwatorium Astronomicznego UW, w tym prof. Łukasz Wyrzykowski i dr Milena Ratajczak, mieli kluczowy wkład w sukces misji. Prof. Wyrzykowski współtworzył system Gaia Alerts, który wykrywał tymczasowe zjawiska kosmiczne, a dr Ratajczak badała dane o układach podwójnych z czarnymi dziurami. Polacy przyczynili się również do rozwoju badań społecznościowych, angażując amatorów astronomii w klasyfikację danych.
Przyszłość danych Gaia
Choć badawcza misja zakończyła zbieranie danych, ich analiza potrwa jeszcze przez wiele lat. W 2026 roku planowane jest czwarte wydanie danych (Gaia DR4), obejmujące około 500 TB informacji. Nowe dane umożliwią odkrycie kolejnych planet pozasłonecznych, gwiazd podwójnych i czarnych dziur.
Plan emerytalny badawczej sondy
Po zakończeniu testów badawcza Gaia zostanie umieszczona na orbicie heliocentrycznej, z dala od Ziemi. Sonda badawcza zostanie ostatecznie wyłączona dnia 27 marca 2025 roku. W ramach testów stanie się ona jasnym obiektem na niebie, widocznym nawet przez mniejsze teleskopy. Miłośnicy astronomii będą zatem mieli okazję do jej obserwacji.
https://www.pulskosmosu.pl/2025/01/gaia-koniec-misji/ (https://www.pulskosmosu.pl/2025/01/gaia-koniec-misji/)
-
A co po misji? Publikacja DR4, a Gaia będzie sobie dryfować:
http://www.youtube.com/watch?v=8RznHsG12t0