Gaia to kosmiczny teleskop opracowany przez ESA, który rozpoczął obserwacje w 2014 roku. W tym roku instrument zakończył swoją misję i od marca br. krąży po „orbicie emerytalnej”. Nie oznacza to jednak końca badań, bowiem zebrane dane nadal są analizowane i kolejne edycje zbiorów danych Gai będą publikowane nawet po 2030 roku. Do tej pory w formie katalogów opublikowano mniej niż jedną trzecią zebranych informacji.

Obserwatorium Gaia mierzyło niezwykle precyzyjnie pozycje gwiazd, aby ustalić dokładne odległości do nich, zbierało też inne informacje o gwiazdach, takie jak jasność, czy ich ruch. Z analizy tego bogactwa informacji astronomowie dokonywali odkryć na różnych polach badań kosmosu.

W ramach najnowszego z podsumowań Europejska Agencja Kosmiczna skupiła się na tym, iż przeskanowanie zawartości nasze galaktyki pozwoliło lepiej zrozumieć gromady gwiazd.

Gromady gwiazd astronomowie zasadniczo dzielą na dwa rodzaje: gromady otwarte oraz gromady kuliste. Pierwsze z nich to niewielkie zgrupowania setek lub tysięcy gwiazd, występujące zwykle blisko dysku galaktyki. Drugi rodzaj może zawierać miliony gwiazd i jest rozmieszczony bardziej na obrzeżach wokół Drogi Mlecznej.

Gwiazdy rodzą się w gromadach, a potem z czasem rozpraszają się. Aby więc w pełni zrozumieć historię i ewolucję Drogi Mlecznej, trzeba dobrze poznać gromady. Teleskop Gaia zebrał biliony obserwacji dla miliardów gwiazd. W utworzonych katalogach są informacje o ich ruchach, wieku, położeniu i innych parametrach.

W szczególności udało się dokonać przeglądu gromad gwiazd, mapując ich położenie, podstawowe własności, takie jak wiek, rozmiar, odległość, skład, ruchy wewnętrzne i zewnętrzne, a także rozróżniając prawdziwe gromady od przypadkowej zbieżności obiektów na niebie. Monitorowano gwiazdy należący do danej gromady, sprawdzając czy poruszają się w ten sam sposób, a także sprawdzano, czy mają ten sam wiek i czy są położone w tej samej odległości od nas. Dzięki obserwatorium Gaia można było wykluczyć gwiazdy, które w rzeczywistości nie należą do gromady, powodując, że metody analizy gromad gwiazd stały się bardziej precyzyjne.

Co więcej, udało się odkryć nowe gromady, a także zidentyfikować zgrupowania gwiazd poruszające się w taki sam sposób oraz złożone struktury w znanych wcześniej gromadach. Stosowano do tego m.in. narzędzia sztucznej inteligencji.

Gaia ujawniła także istnienie nietypowej rodziny gwiazd, które opuszczają Drogę Mleczną, wylatując z niej w nieskoordynowany sposób.

Naukowcom udało się też dokładnie zbadać okolice Słońca w Drodze Mlecznej, opracowując najdokładniejszą mapę wszystkich gwiazd i innych obiektów w okolicy. Mapy pokazują też strukturę ciemnych obłoków molekularnych, licznych młodych gromad, pobliskich asocjacji gwiazdowych (rodzaj luźno związanych ze sobą zgrupowań gwiazd) oraz strumieni gwiazd.

Przez wiele lat astronomowie przypuszczali, że w naszej okolicy znajduje się pierścień z gwiazd zwany Pasem Goulda. Okazało się, że to złudzenie, a tak naprawdę mamy do czynienia z dwoma liniowymi strukturami: gazową strukturą rozciągającą się od asocjacji Skorpiona-Centaura oraz Falą Radcliffe’a – długim, pofalowanym pasmem gazu w rejonach takich, jak Orion, Perseusz i Byk. Uzyskano też trójwymiarowe mapy superbąbli i innych struktur rozwiewanych i kształtowanych przez wiatry gwiazdowe i supernowe.

Gdy gromady gwiazd poruszają się przed Drogę Mleczną, są zaburzane przez różne zgęszczenia i struktury materii, od obłoków molekularnych po ciemną materię, a także przez tzw. poprzeczkę przecinającą centrum naszej galaktyki. Interakcje te rozciągają gromady, tworząc długie „ogony pływowe” („warkocze pływowe’, ang. „tidal tails”) z gwiazd i gazu. Dzięki precyzyjnej astrometrii Gai astronomowie dostrzegli takie rozciągnięte struktury wokół gromady o nazwie Hiady, a także zbadali struktury wokół gromady w Warkoczu Bereniki.

Większość danych zebranych przez obserwatorium Gaia czeka na opracowanie. Opublikowano kilka zestawów danych (ang. Data Releases), obejmujących pierwsze trzy lata obserwacji. Data Release 4, z opracowanymi obserwacjami z okresu 5,5 roku, będzie dostępna w grudniu 2026 roku. Z kolei Data Release 5 ma bazować na całym okresie 10,5 lat obserwacji i nastąpi po 2030 roku.(PAP)

cza/ agt/