Τηλεσκόπιο Γαία: Ένας νέος χάρτης του Γαλαξία μας με 1,7 δις αστέρια

Στο Αστεροσκοπείο του Παρισιού, στην καρδιά της γαλλικής πρωτεύουσας, χτυπά η καρδιά του διαστημικού προγράμματος Γαία (Gaia), που έχει στόχο τη μελέτη ενός δισεκατομμυρίου αστεριών του γαλαξία μας. Οι αστρονόμοι που δουλεύουν σ' αυτό, προσπαθούν να λύσουν κάποια από τα μυστήρια του σύμπαντος.

Ο γάλλος αστρονόμος Φρεντερίκ Αρενού είναι ένας από τους εκατοντάδες επιστήμονες, που ασχολούνται με τον τεράστιο όγκο δεδομένων που στέλνει το διαστημικό τηλεσκόπιο Γαία.

Η συγκεκριμένη αποστολή έδωσε πρόσφατα στη δημοσιότητα τον δεύτερο, πιο ανανεωμένο αυτή τη φορά χάρτη με αστέρια, που έχει γίνει μέχρι σήμερα. Ο στόχος είναι να δοθούν απαντήσεις σε σχέση με πολλά ζητήματα που αφορούν τον γαλαξία μας:

«Αυτός είναι ο γαλαξίας μας. Έχει διάμετρο εκατό χιλιάδες έτη φωτός και εμείς απέχουμε 26 χιλιάδες έτη φωτός από το κέντρο. Δεν τον γνωρίζουμε καλά. Αυτή είναι μια καλλιτεχνική αποτύπωση. Δεν γνωρίζουμε ούτε τον αριθμό των βραχιόνων που έχει ο γαλαξίας μας, ούτε τον τόπο που σχηματίζονται τα αστέρια. Το Γαία θα μας τα αποκαλύψει».

​Το τηλεσκόπιο του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος έχει κάνει μετρήσεις υψηλής ακρίβειας για 1,7 δις αστέρια. Τα στοιχεία είναι πιο ολοκληρωμένα και πιο ακριβή από αυτά που δόθηκαν στη δημοσιότητα το 2016.​

Προέκυψαν 10.000 περισσότερες μετρήσεις από την προηγούμενη αποστολή του Οργανισμού, που είχε το όνομα "Ίππαρχος". Είναι σίγουρα μια σημαντική στιγμή στην ιστορία της αστρονομίας, όπως ομολογεί ο Φρεντερίκ Αρενού:

«Ξαφνικά έχουμε ένα τεράστιο δείγμα ουράνιων σωμάτων, για τα οποία γνωρίζουμε την απόστασή τους, άρα ξέρουμε την εσωτερική τους φωτεινότητα. Και από αυτό το στοιχείο, μπορούμε να συμπεράνουμε τις φυσικές τους ιδιότητες, τις οποίες προσπαθούσαμε να εξαγάγουμε με διαφορετικές μεθόδους στο παρελθόν. Και έτσι ξαφνικά, έχουμε μια απάντηση».

Αυτός ο αναλυτικός χάρτης αστεριών ήταν ένας από τους μακροχρόνιους στόχους των αστρονόμων. Μία από τις πρώτες προσπάθειες ξεκίνησε εδώ στο Αστεροσκοπείο του Παρισιού, το 1887, με το πρότζεκτ που ονομαζόταν ο Κατάλογος του Ουρανού. Από αυτό προέκυψαν αυτοί οι περίπλοκοι αστρικοί χάρτες.

Σήμερα, οι αστρονόμοι έχουν στη διάθεσή τους ένα τηλεσκόπιο ανάλυσης δισεκατομμυρίων πίξελ, που περιστρέφεται ήρεμα σε ένα σημείο του διαστήματος. Η Σαντάλ Πανέμ είναι πρότζεκτ μάνατζερ του προγράμματος:

«Το Γαία βρίσκεται 1,5 εκατομμύρια χιλιόμετρα μακριά από τη Γη και είναι ευθυγραμμισμένο στον άξονα Ήλιος-Γη-Γαία. Περιστρέφεται γύρω από τον εαυτό του κάθε έξι ώρες με κινήσεις που το βοηθούν να παρατηρεί όλο τον γαλαξία. Έτσι σε μερικά χρόνια από σήμερα θα έχουμε έναν ολοκληρωμένο χάρτη του ουρανού.

Υπάρχουν τρία όργανα. Ένα αστρόμετρο, που μας επιτρέπει να υπολογίσουμε τις θέσεις. Ένα φωτόμετρο που μας βοηθά να υπολογίσουμε τα χρώματα και μετά ένα φασματόμετρο που θα επιτρέπει να μετρήσουμε την ακτινική ταχύτητα. Πρόκειται για την ταχύτητα με την οποία τα αστέρια κινούνται προς ή μακριά από εμάς».

Το σημερινό αποτέλεσμα είναι η καλύτερη εικόνα που έχουμε στα χέρια μας μέχρι σήμερα του γαλαξία μας. Ο Φινλανδός αστρονόμος Τίμο Προύστι είναι επικεφαλής της επιστημονικής ομάδας του Γαία στον Ευρωπαϊκό Οργανισμό Διαστήματος:

«Αυτές είναι οι αληθινές μετρήσεις του Γαία. Μετρούμε τον αριθμό των αστεριών που παρατηρούμε σε διαφορετικά σημεία του ουρανού. Τι βλέπουμε; Βλέπουμε μια επίπεδη δομή. Αυτός είναι ο Γαλαξίας μας. Αυτός είναι ο γαλαξιακός δίσκος. Έχουμε κάποιες σκοτεινές κηλίδες πάνω του. Τι σημαίνει; Σημαίνει ότι εκεί βλέπουμε λιγότερα αστέρια. Υπάρχουν περισσότερα, αλλά υπάρχει νέφος μπροστά τους και γι' αυτό δεν τα βλέπουμε».

Τα δεδομένα από το τηλεσκόπιο ζωντανεύουν μοναδικά τον Γαλαξία μας. Δείχνουν, σε επιτάχυνση, πώς τα αστέρια κινούνται στο χώρο και το χρόνο μέσα στο Γαλαξία. Βλέποντας αυτή την κινούμενη εικόνα και μελετώντας τα δεδομένα, οι επιστήμονες μπορούν να δουν πράγματα, που δεν περίμεναν.

«Πιστεύουμε ότι ο Γαλαξίας μας είναι ένας δίσκος, με σπειροειδή δομή. Όλα περιστρέφονται όμορφα. Αλλά αυτό που βλέπουμε ήδη από αυτή την έκδοση των δεδομένων του Γαία, είναι ότι τα αστέρια που βρίσκονται λίγο πιο μακριά από τον Ήλιο μας, δεν συμπεριφέρονται τόσο κανονικά, όπως περιμέναμε. Υπάρχει ένα είδος διαταραχής. Κάτι έχει ταράξει τον Γαλαξία μας. Δεν ξέρουμε ακόμη τι. Αλλά νομίζω ότι πολλές επιστημονικές μελέτες θα εστιάσουν σ' αυτό το θέμα» αναφέρει ο Τίμο Προύστι.

Το να μπορούμε να μελετήσουμε την ιστορία αλλά και το μέλλον του γαλαξία μας εκ των έσω, δημιουργεί βάσιμες ελπίδες για μεγάλες ανακαλύψεις στον τομέα της αστρονομίας.

Ο Φρανσουά Μινιάρ είναι ένας από τους πατέρες της αποστολής του τηλεσκοπίου Γαία. Πιστεύει ότι τα νέα δεδομένα θα μας βοηθήσουν να απαντήσουμε στο ερώτημα για το πόσους βραχίονες έχει ο σπειροειδής γαλαξίας μας:

«Έχουμε όλα τα στοιχεία χάρις σ' αυτά τα δεδομένα του Γαία, που μόλις κυκλοφόρησαν για τις κινήσεις και τις αποστάσεις. Μπορούμε να μελετήσουμε τους βραχίονες. Υπάρχουν βραχίονες ή όχι; Είναι διαφορετικά τα αστέρια σ' αυτούς τους βραχίονες; Γεννήθηκαν την ίδια περίοδο; Υπάρχει μια συγκεκριμένη ιστορία αυτών των βραχιόνων; Είναι αποτέλεσμα συγχώνευσης με έναν εξωτερικό γαλαξία; Αυτές τις ερωτήσεις προσπαθούν να απαντήσουν οι επιστήμονες. Τα δεδομένα του Γαία είναι απολύτως αναγκαία για αυτή τη μελέτη».

Η αστρονομία έχει διανύσει τεράστια απόσταση, από τότε που ιδρύθηκε το αστεροσκοπείο του Παρισιού, πριν από 351 χρόνια. Τα διαστημικά τηλεσκόπια επιτρέπουν ακριβείς υπολογισμούς και μετρήσεις σωμάτων που βρίσκονται εκατομμύρια έτη φωτός μακριά. Και μπορούμε να δούμε ότι όλα τελικά βρίσκονται σε κίνηση.

«Τίποτε δεν είναι στατικό. Όλα κινούνται. Η Γη γυρίζει γύρω από τον Ήλιο, με 30 χλμ το δευτερόλεπτο. Αυτό σημαίνει 100.000 χλμ την ώρα. Και μετά το ηλιακό σύστημα κινείται γύρω από τον γαλαξία με 230 χλμ το δευτερόλεπτο. Είναι απίστευτο νούμερο. Και ο γαλαξίας μας είναι μέρος μιας τοπικής ομάδας σωμάτων, μέσα στην οποία κινείται με 60 χλμ το δευτερόλεπτο. Και αυτή η τοπική ομάδα κινείται με 600 χλμ το δευτερόλεπτο, δηλαδή περίπου 2 εκατομμύρια χιλιόμετρα την ώρα. Είναι ασύλληπτο. Άρα τα πάντα είναι σε κίνηση» επισημαίνει ο Φρεντερίκ Αρενού.​

Μετά από αυτήν την εντυπωσιακή δημοσίευση των δεδομένων από το διαστημικό τηλεσκόπιο, αναμένονται κι άλλες ειδήσεις, καθώς η μετάδοση στοιχείων από το διάστημα συνεχίζεται. 11 ώρες κάθε μέρα. Η επόμενη ανακοίνωση θα γίνει στις αρχές της επόμενης δεκαετίας.