Gaia’nın Bir Milyar Yıldızlık İlk Haritası Yayınlandı

1153

Fırlatılışı astronomlar arasında büyük beklenti yaratan Avrupa Uzay Ajansı’nın Gaia uydusu tarafından elde edilen, milyonlarca yıldıza dair tamamen yeni verilerle ilgili kısa bir tanıtımı ve Samanyolu Galaksisi’ndeki bir milyar yıldızın şu ana kadarki en hassas 3D haritası yakın zamanda yayınlandı.

gaia_s_first_sky_map | Uzaydan Haberler
Gaia’nın ilk gök haritası. (Görsel: ESA/Gaia/DPAC)

Gaia, Samanyolu’nun etrafındaki bir milyar yıldızı kataloglamak için 2014’ten beri gökyüzünü tarıyordu. Yayınlanan ilk veriler içerisinde 1.142 milyar yıldızın kesin konumları ve parlaklıkları ve de iki milyondan fazla yıldızın uzaklıkları ve hareketleri bulunuyor. 386 tanesi yeni keşfedilen 3,194 değişen yıldızı ve 14 açık yıldız kümesinin kesin uzaklık ölçümlerini de buna ekleyin.

İlk harita, sonradan birleştirilmiş gibi gösteren çapraz çizgiler içeriyor. Bunlar Gaia’nın gökyüzünü tarama şeklinin kalıntıları, ve gözlemler devam ettikçe çizgili desen daha düzgün bir haritaya dönüşecek.

Gaia gökyüzünü tarıyor. (Video: ESA/Gaia/DPAC)

Gaia yıldızların uzaklıklarını ve hareketlerini tek başına hesaplayacak kadar uzun zamandır gözlem yapmıyor. Ne var ki Gaia yaptığı işteki ilk görev değil. 1989’da ESA, 188,200 yıldızın uzaklığını yüksek hassasiyetle, 2,5 milyon tanesinin uzaklığını da düşük hassasiyetle ölçen ve sırasıyla Hipparcos ve Tycho yıldız kataloglarını oluşturan Hipparcos uzay aracını fırlatmıştı. Bu katalogları Gaia’nın verileriyle birleştirerek iki milyondan fazla yıldızın hareketlerini ve uzaklıklarını eşsiz bir kesinlikle gösteren TGAS (Tycho-Gaia Astrometric Solution) kataloğunu oluşturmuş olduk. Önümüzdeki yıllarda, daha çok veri elde edildikçe TGAS’ın yerini tamamen yeni Gaia kataloğu alacak.

gaia_gdr1_sky_map_annotated_4k2 | Uzaydan Haberler
Gaia’nın ilk haritasının açıklamalı versiyonu. (Görsel: ESA / Gaia / DPAC)

Önceki görevlere göre çok daha fazla bilgi sağlayacak

Gaia’nın ön yayınının sunduğu en önemli gelişmelerden birisi, birlikte oluşmuş ve kütle çekimiyle bir arada tutulan yüz binlerce genç yıldızın oluşturduğu gruplar, açık yıldız kümeleri üzerine oldu. Bunların uzaklıklarını belirlemek şu ana kadar hep sorunlu olmuştu. Örneğin Hipparcos, yalnızca en yakındaki açık kümeyi, Boğa Takımyıldızı’nda bulunan Hyades kümesini üç boyutlu olarak haritalama ve 1,600 ışık yılına kadar uzaklıklardaki 80 açık kümenin de uzaklığını ölçme becerisine sahipti. Ancak Gaia’nın ilk verileriyle birlikte artık 4,800 ışık yılına kadar uzaklıklarda bulunan 400 kümedeki yıldızların uzaklık ve hareketlerini ölçmek mümkün. Açık kümelerin uzaklıklarını kesin olarak bilmek, astronomların kümelerdeki genç yıldızların gerçek parlaklıklarını daha iyi değerlendirmesini ve parlaklıklarını temel alarak büyüme ve evrim modellerine oturtmasını sağlıyor. Gaia şimdiden en yakın 14 kümenin kenarlarındaki bazı yıldızların, kümelerin merkezlerinden şaşırtıcı derecede uzakta bulunduğunu keşfetti. Bu da kümelerdeki yıldızların Galaksi’nin içerisine doğru dağılmaya başladığı şeklinde yorumlanıyor.

Gaia tüm bunlarla birlikte galaktik komşularımız Büyük Magellan Bulutu ve Küçük Magellan Bulutu galaksilerini de gözlemledi.

zooming-in | Uzaydan Haberler
Görsel: Brian Resnick/Vox

Görev devam ettikçe bilgiler çoğalacak

5 yıllık görevinin ilk 14 ayında elde edilenler, Gaia’nın galaksimize dair üretmesi beklenen çok miktarda yeni bilginin sadece başlangıcını oluşturuyor. Görev en nihayetinde, tüm zamanların en kapsamlı, detaylı ve isabetli yıldız kataloğunu oluşturacak. Gaia, gökyüzünü aynı anda tarayan iki teleskoba ve Hubble Uzay Teleskopu’nun bile kıskanacağı 106 CCD’den oluşan 1.5 gigapiksel bir kameraya sahip.

Yapılan açıklamada ESA’nın bilim direktörü Alvaro Gimenez, “Gökyüzünü daha önce hiç elde edilememiş kesinliklerde haritalayan Gaia astrometrinin ön sıralarında yer alıyor,” diyor.

Gaia’dan elde edilen veriler sadece Samanyolu’nun devasa ve eşi görülmemiş bir 3D haritasını oluşturmaya yaramayacak, aynı zamanda yeni araştırmalar için de ilham kaynağı olacak. Örneğin, yıldızların konumlarını, hareketlerini ve diğer fiziksel özelliklerini bilmek bilim insanlarının Samanyolu Galaksisi’nin tarihini ve yapısını anlamasına yardımcı olabilir.

Aynı açıklamada, Hollanda Leiden Üniversitesi’nden Gaia konsorsiyumu başkanı Anthony Brown, Gaia’nın verilerinin “araştırmacıların, yakın çevremiz Güneş Sistemi’nden, galaktik ve hatta daha büyük, kozmolojik ölçeklere kadar Evren’deki yerimizi incelemesini sağlayacağını” ekliyor.

Şu ana kadarki en büyük ve iddialı galaksi haritalandırma çabası olsa da, bu görevde gözlenen muazzam miktarda yıldız, Samanyolu Galaksisi’ndeki tüm yıldızların yalnızca yüzde birini temsil ediyor.

5 yıllık proje paralaks hatalarını azaltmak için gökyüzünü taramaya devam edecek. 2017’nin sonunda Gaia milyarlarca yıldızın diğer özellikleriyle birlikte sıcaklık ve kimyasal kompozisyonlarına dair veriler toplamış olacak. Uydu aynı zamanda galaksi merkezleri, gezegenler ve bunların uyduları gibi diğer cisimlerle birlikte Güneş’in etrafında dönen 250,000 asteroidi de gözlemleyecek.

Astrofizikçiler ayrıca karanlık maddenin varlığı ve dağılımına dair yeni bilgiler elde etmeyi bekliyorlar.

Gaia şu anda Dünya’dan 1,5 milyon kilometre uzakta, Lagrange noktası 2 (L2) olarak adlandırılan bir pozisyonda bulunuyor. Gaia uzay aracı operasyonları yöneticisi David Milligan’a göre, “Gaia’nın iticilerini ateşleyerek istenen yönde hareket ettirirken aynı zamanda kıymetli bilimsel enstrümanları Güneş’ten koruyarak L2 etrafında bir yörüngeye girmek nispeten karmaşık bir uğraş.”

Bir aracı L2 yörüngesine yerleştirmek kolay bir görev olmasa da, sunduğu koşullar avantajlı ve gelecekteki araştırma araçları açısından ilgi çeken bir konum.

Gaia kainatı detaylı haritalayan tek proje değil

Göz kamaştırıcı sonuçlar üreten çok sayıda benzer proje var. Bunlardan bazıları şu şekilde:

İlk olarak bilinen evrenin dijitalleştirilmiş bir atlası olan Sloan Digital Sky Survey III bulunuyor. Yakın zamanda yayınlanmış olan tam araştırma, toplamda 1,2 milyon galaksiyi üç boyutlu olarak haritalandırıyor. Bu yalnızca konumlarının değil, aynı zamanda Yer’e olan uzaklıklarının da gösterildiği anlamına geliyor.

Aşağıda araştırmadan elde edilmiş bir görsel bulunuyor. 48,741 noktadan her birisi bir galaksiyi temsil ediyor. Her bir galaksi milyarlarca yıldızdan oluşuyor. Bu yıldızların her biri de çekim alanlarında adsız gezegenler, asteroidler ve hatta belki yaşama ev sahipliği yapıyor. Bu görsel gece gökyüzünün yalnızca yirmide birini, evrene açılan penceredeki iğne deliği kadar bir yeri kapsıyor.

Daniel Eisenstein, SDSS-III  | Uzaydan Haberler
(Görsel: Daniel Eisenstein, SDSS-III)

Ayrıca bir de uzun süredir evrenin en soğuk bölgelerini haritalayan ATLASGAL (APEX Telescope Large Area Survey of the Galaxy) var. Şubat ayında Avrupa Güney Gözlemevi (ESO), Güney Yarımküre’den görüldüğü şekliyle bütün Samanyolu’nun APEX’le elde edilen 187 megapiksellik müthiş bir görselini (aşağıda) yayınlamıştı.

Araştırma neredeyse mutlak sıfır noktasına kadar soğutulmuş bir fotosensöre sahip özel bir teleskop, APEX’i kullanıyor. Ekstrem soğuk teleskopun gelen kozmik radyasyondan kaynaklanan en ufak değişiklikleri bile algılamasını sağlıyor.

Geleneksel teleskoplar yalnızca yıldızlar gibi çok sıcak ve parlak cisimleri gözlemleyebilir. Ama APEX submilimetre aralığında (kızılötesi radyasyon ve radyo dalgaları arasında) çok daha sönük ışığa duyarlı. Bu APEX’in yıldızların doğduğu karanlık, soğuk kozmik toz bulutlarını görmesini sağlıyor.

ESO/APEX/ATLASGAL konsorsiyumu/NASA/GLIMPSE konsorsiyumu/ESA/Planck | Uzaydan Haberler
ESO/APEX/ATLASGAL konsorsiyumu/NASA/GLIMPSE konsorsiyumu/ESA/Planck