Misja kosmiczna Gaia stworzy najdokładniejszą mapę naszej Galaktyki

W czwartek, 19 grudnia 2013 r., z kosmodromu w Gujanie Francuskiej wystrzelone zostało kosmiczne obserwatorium astronomiczne Gaia. Celem pięcioletniej misji naukowej jest wykonanie precyzyjnej i sięgającej aż po granice Drogi Mlecznej mapy pozycji około jednego miliarda gwiazd. W tym niezwykłym projekcie naukowym, kierowanym  przez Europejską Agencję Kosmiczną (ESA), której Polska jest pełnoprawnym członkiem od początku 2013 roku, biorą czynny udział polscy astronomowie z Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Warszawskiego.

Obserwatorium Gaia zrewolucjonizuje naszą wiedzę o najbliższym nam zakątku Wszechświata. Dzięki wielokrotnym obserwacjom około miliarda gwiazd astronomowie poznają historię naszej Galaktyki od czasów jej powstania, dowiedzą się więcej o rozmieszczeniu i ruchu świecącej i ciemnej materii, o tym kiedy i gdzie gwiazdy powstawały oraz jak zachodził obieg pierwiastków między kolejnymi pokoleniami gwiazd, wykryją potencjalnie zagrażające nam planetoidy i kilka tysięcy planet pozasłonecznych. Gaia nie tylko pozwoli astronomom stworzyć dokładną trójwymiarową mapę pozycji gwiazd w Drodze Mlecznej, ale obserwując je wielokrotnie, umożliwi również wyznaczenie ich ruchu w przestrzeni.

Precyzyjne i bezpośrednie wyznaczenie odległości do gwiazd w naszej okolicy jest niezbędnym elementem większej układanki, nazywanej przez astronomów kosmiczną drabiną odległości. Jest to zbiór metod, których celem jest zmierzenie odległości w kosmosie. Nazywana jest drabiną, ponieważ żadna technika nie umożliwia pomiaru we wszystkich skalach spotykanych w astronomii. Ważnym szczeblem drabiny odległości jest gromada gwiazd Plejady znajdująca się w konstelacji Byka. Odległość wyznaczona do Plejad przez poprzednika Gaia – sondę Hipparcos (metodą paralaksy rocznej) – jest bardzo niedokładna. W związku z tym również kolejne szczeble drabiny odległości poczynając od galaktyk najbliższych Drodze Mlecznej, kończąc na tych odległych setki milionów lat świetlnych od nas są również obarczone znaczną niedokładnością.

W pracach zespołu naukowego misji Gaia bierze udział m.in. dr hab. Łukasz Wyrzykowski z Obserwatorium Astronomicznego UW, który jest zaangażowany w projekt już od 2008 roku, a jego zadaniem jest opracowanie systemu wykrywania i wczesnego ostrzegania o zjawiskach krótkotrwałych, nagle pojawiających się w polu widzenia obu teleskopów na pokładzie satelity Gaia, np. wybuchy supernowych. Dr hab. Łukasz Wyrzykowski jest również odpowiedzialny za organizację sieci naziemnych teleskopów, które będą dokładnie obserwować i badać zjawiska wykryte przez satelitę Gaia. Prace te prowadzone są w ramach czteroletniego europejskiego programu OPTICON, wspierającego rozwój europejskiej astronomii w ramach wielomilionowego grantu realizowanego w 7. Programie Ramowym UE.

Dr hab. Ł. Wyrzykowski prowadzi również badania, które pozwolą wykorzystać dane z misji w ramach grantu finansowanego przez Narodowe Centrum Nauki. Dane astrometryczne z Gaia, połączone z obserwacjami naziemnymi wykonywanymi przez polski projekt OGLE, pozwolą na wykrycie samotnych czarnych dziur – wyjaśnia dr hab. Ł. Wyrzykowski. Takie obserwacje nie są możliwe żadną inną metodą – podkreśla prof. Andrzej Udalski, kierownik projektu OGLE i dyrektor Obserwatorium Astronomicznego UW.

Start sondy Gaia to również gratka dla obserwatorów nieba. Gaia po rozłożeniu paneli słonecznych będzie miała średnicę około 10,5 metra, będzie więc względnie dużym obiektem oświetlonym przez Słońce. W pierwszych godzinach po starcie będzie szansa aby zobaczyć oddalające się od Ziemi obserwatorium Gaia, używając do tego jedynie lornetki lub niewielkiego teleskopu. W nocy z 19/20 grudnia obserwatorium będzie się przemieszczać na tle gwiazd konstelacji Oriona.