Nieuws van de Gaia-ruimtetelescoop – forschung.de

De Europese Gaia-satelliet is een van de belangrijkste hulpmiddelen in de astronomie, omdat de ruimtetelescoop belangrijke gegevens levert over de locaties, leeftijden en bewegingen van sterren en andere objecten in ons Melkwegstelsel. Nu hebben astronomen in de Gaia Collaboration opnieuw datapakketten gepubliceerd die enkele hiaten in eerdere sterrencatalogi opvullen. Ze omvatten onder meer ongeveer een half miljoen nieuw ontdekte sterren in de bolvormige sterrenhoop Omega Centauri, 380 potentiële zwaartekrachtlenzen en het in kaart brengen van 100.000 rode reuzen en veranderlijke sterren. Bovendien geven de nieuwe Gaia-meetgegevens informatie over de samenstelling van het interstellaire medium en de banen van ongeveer 150.000 asteroïden in ons zonnestelsel. Samen biedt deze nieuwe informatie belangrijke uitgangspunten en hulpmiddelen voor astronomisch onderzoek.

Sinds 2013 staat de Europese Gaia-ruimtetelescoop gestationeerd op het zogenaamde Lagrange 2-punt, dat vanaf de zon gezien ongeveer 1,5 miljoen kilometer achter de aarde ligt. Van daaruit gebruikt de ruimtesonde verschillende telescopen en sensoren om de Melkweg te scannen en honderden kosmische objecten per seconde in kaart te brengen. Gaia verzamelt informatie over de afstand, het spectrum en de beweging van hemellichamen. Het primaire doel van de missie is om het Melkwegstelsel zo nauwkeurig en volledig mogelijk in drie dimensies in kaart te brengen. De afgelopen jaren heeft de Gaia-missie verschillende keren bijgewerkte sterrencatalogi gepubliceerd, meest recentelijk het derde datapakket met informatie over ongeveer 1,8 miljard sterren in onze Melkweg. Op basis van deze gegevens hebben astronomen onder meer de evolutie van de Melkweg gereconstrueerd, dubbelsterren in kaart gebracht, de beweging van ons zonnestelsel rond het galactische centrum gemeten en ook buiten ons moederstelsel gekeken naar naburige sterrenstelsels.

Een diepe duik in de bolvormige cluster

Nu hebben astronomen in de Gaia Collaboration verschillende kleinere datapakketten gepubliceerd die een aanvulling vormen op eerdere sterrencatalogi. De zogenaamde Focused Product Release (FPR) bevat nieuwe informatie over bolvormige sterrenhopen, rode reuzen, variabele sterren met lange klokperioden, spectra van interstellaire gassen en asteroïden in het zonnestelsel. Het in kaart brengen van verre quasars helpt ook bij het ontdekken van nieuwe zwaartekrachtlenzen, die kunnen helpen bij het meten en observeren van verre objecten, evenals donkere materie. “Deze datapublicatie toont eens te meer de alomvattende en fundamentele waarde van Gaia aan – zelfs op vragen waarvoor Gaia oorspronkelijk niet bedoeld was”, zegt Timo Prosti, Gaia-projectwetenschapper bij ESA. “Hoewel Gaia zich richt op het meten van sterren, onderzoekt het ook al het andere, van rotsachtige objecten in het zonnestelsel tot quasars die miljarden lichtjaren verwijderd zijn van de Melkweg. De missie biedt een werkelijk unieke kijk op het universum en de dingen daarin ,,We halen het beste uit het grote, uitgebreide beeld van de lucht om ons heen.

Een van de nieuwe observatieobjecten was Omega Centauri (NGC 5139), de grootste bolvormige sterrenhoop die vanaf de aarde zichtbaar is. Het bevindt zich op een afstand van ongeveer 17.300 lichtjaar van ons en bevat ongeveer tien miljoen sterren die dicht bij elkaar staan, vooral in het centrum – zo dichtbij dat het moeilijk is ze visueel van elkaar te scheiden met conventionele methoden. Om de sterrenhoop toch in kaart te kunnen brengen, activeerde Gaia een speciale werkwijze. ‘Met behulp van onze gegevens konden we sterren detecteren die te dicht bij elkaar staan ​​om goed te kunnen worden gemeten met de normale Gaia-methoden’, legt Katja Weingrill van het Leibniz Instituut voor Astrofysica Potsdam (AIP), hoofdauteur van een van de nieuwe publicaties, uit. Dit maakte het mogelijk om meer dan een half miljoen sterren die eerder over het hoofd waren gezien, opnieuw te identificeren. “De nieuwe gegevens zullen ons in staat stellen de structuur van de cluster te bestuderen, hoe individuele sterren zijn verdeeld, hoe ze bewegen en meer, om zo een complete, grootschalige kaart van Omega Centauri te creëren. “Dit is hoe Gaia’s volledige potentieel wordt benut.” gebruikt – we hebben dit verbazingwekkende kosmische instrument zo krachtig mogelijk gebruikt “Omdat bolvormige sterrenhopen tot de oudste objecten in het universum behoren, kunnen ze ook veel onthullen over de evolutie van ons sterrenstelsel en zijn omgeving.

Zwaartekrachtlenzen, interstellaire spectra en asteroïdebanen

Een ander gebied dat onder de gerichte productversie valt, zijn zwaartekrachtlenzen. Het treedt op wanneer de zwaartekracht van een massief object op de voorgrond, zoals een sterrenstelsel, het licht van een ver verwijderd object op de achtergrond versterkt en versterkt. Net als een kosmisch vergrootglas maakt dit zwaartekrachtlenseffect het bijvoorbeeld mogelijk om de structuur van verre sterrenstelsels uit de begintijd van het heelal zichtbaar te maken. De Gaia-ruimtetelescoop is niet rechtstreeks ontworpen om naar dergelijke lenzen te zoeken, maar de spectroscopische en fotometrische gegevens kunnen worden gebruikt om ze te detecteren. “Gaia is een echte lenser”, zegt co-auteur Christine Ducourant van het Astrofysisch Laboratorium in Bordeaux, Frankrijk, en lid van de Gaia-samenwerking. “Dankzij Gaia hebben we ontdekt dat sommige van de objecten die we waarnemen niet alleen maar sterren zijn, zelfs als ze er zo uitzien. Deze zeer verre lensvormige quasars zijn heldere, actieve galactische kernen die worden aangedreven door zwarte gaten. We presenteren nu 381 sterke sterren. kandidaten voor quasars met lens, waarvan wij er 50 beschouwen. Zeer waarschijnlijk: een goudmijn voor kosmologen en de grootste reeks kandidaten die ooit gelijktijdig zijn gepubliceerd.

Een ander datapakket van Gaia Publications bevat informatie over de spectrale eigenschappen van interstellair gas en stof in de Melkweg. Het Gaia-team synthetiseerde zes miljoen spectra om deze zwakke signalen zichtbaar te maken. Met deze dataset kunnen astronomen inzicht krijgen in de atomen en moleculen die zich in het interstellaire medium bevinden. Dit helpt op zijn beurt om meer te leren over de complexe fysische en chemische processen in onze Melkweg. In een ander hoofdartikel beschrijven astronomen de dynamiek van 10.000 rode reuzenpulsars en dubbelsterren op basis van nieuwe Gaia-gegevens. Dergelijke sterren spelen een cruciale rol bij het berekenen van kosmische afstanden, het bevestigen van stereigenschappen en het verklaren van de evolutie van sterren in het hele universum. In een ander deel van de gerichte productrelease was het zicht van de telescoop echter niet in de verte, maar heel dichtbij: nieuwe gegevens onthullen meer over de posities en bewegingen van 156.823 asteroïden in ons zonnestelsel. De Gaia-telescoop volgde de locaties van deze rotsachtige objecten gedurende een tijdsperiode die bijna twee keer zo lang was als voorheen. Op basis van waarnemingen van Gaia kunnen zijn banen nu met ongeveer 20 keer grotere nauwkeurigheid worden bepaald dan voorheen.

Bron: Europese Ruimtevaartorganisatie (ESA)

© Wissenschaft.de – Nadja Podbrijar