Gaia (uzay aracı) - Gaia (spacecraft)

Gaia
Gaia uzay aracının 3 boyutlu görüntüsü
Sanatçının Gaia uzay aracı izlenimi
Görev türü astrometrik gözlemevi
Şebeke ESA
COSPAR kimliği 2013-074A
SATCAT numarası 39479
İnternet sitesi bilim .esa .int /gaia /
Görev süresi başlangıçta planlanmış: 5 yıl; 31 Aralık 2022'ye kadar uzatıldı ve gösterge niteliğinde 31 Aralık 2025'e uzatıldı
: 7 yıl, 9 ay ve 27 gün
uzay aracı özellikleri
Üretici firma
kitle başlatmak 2.029 kg (4.473 lb)
Kuru kütle 1.392 kg (3.069 lb)
Yük kütlesi 710 kg (1.570 lb)
Boyutlar 4,6 m × 2,3 m (15,1 ft × 7,5 ft)
Güç 1910 watt
Görevin başlangıcı
Lansman tarihi 19 Aralık 2013, 09:12:14 UTC ( 2013-12-19UTC09:12:14Z )
Roket Soyuz ST-B / Fregat-MT
Siteyi başlat Kurou ELS
Müteahhit Arianespace
yörünge parametreleri
Referans sistemi Güneş-Dünya L 2
rejim Lissajous yörüngesi
Periapsis yüksekliği 263.000 km (163.000 mil)
Apoapsis yüksekliği 707.000 km (439.000 mi)
Dönem 180 gün
çağ 2014
Ana teleskop
Tip Üç aynalı anastigmat
Çap 1,45 m × 0,5 m (4,8 ft × 1,6 ft)
Toplama alanı 0,7 m 2
Transponderler
Grup
Bant genişliği
Enstrümanlar
Gaia görev nişanı
Gaia için ESA astrofizik amblemi
←  Planck
LISA Yol Bulucu  →
 

Gaia bir olan uzay gözlemevi ait Avrupa Uzay Ajansı (ESA), 2013 yılında başlatılan ve kadar faaliyet göstermesi bekleniyor c. 2022. Uzay aracı astrometri için tasarlandı: yıldızların konumlarını, mesafelerini ve hareketlerini benzeri görülmemiş bir hassasiyetle ölçmek. Görev, şimdiye kadar yapılmış en büyük ve en hassas 3D uzay kataloğunu oluşturmayı amaçlıyor; bu, başta yıldızlar olmak üzere, aynı zamanda gezegenler, kuyruklu yıldızlar, asteroitler ve kuasarlar olmak üzere yaklaşık 1 milyar astronomik nesneyi içeriyor.

Uzay aracı, her bir hedefin kesin konumunu ve hareketini incelemek için görevin ilk beş yılında hedef nesnelerinin her birini yaklaşık 70 kez izledi ve bunu yapmaya devam edecek. Uzay aracının yaklaşık 2024 Kasım'ına kadar çalışacak kadar mikro tahrik yakıtı var. Dedektörleri başlangıçta beklendiği kadar hızlı bozulmadığından, görev bu nedenle uzatılabilir. Gaia hedefleri daha parlak nesneler büyüklükte , geniş bir fotometrik bant 20 bu kapaklar en görsel aralık; bu tür nesneler Samanyolu popülasyonunun yaklaşık %1'ini temsil eder. Ek olarak, Gaia'nın Güneş Sisteminin ötesinde binlerce ila on binlerce Jüpiter büyüklüğünde ötegezegen , galaksimizin dışında 500.000 kuasar ve Güneş Sistemi içinde on binlerce yeni asteroit ve kuyruklu yıldız tespit etmesi bekleniyor .

Gaia misyon Samanyolu boyunca astronomik nesnelerin hassas üç boyutlu bir harita oluşturmak ve orijinini ve Samanyolu'nun sonraki evrimini kodlamak onların hareketlerini, eşler. Spektrofotometrik ölçümler, bunların karakterize edici gözlenen bütün yıldızların ayrıntılı fiziksel özelliklerini sağlayacak parlaklığı , etkili bir sıcaklık , yerçekimi ve element bileşim. Bu devasa yıldız sayımı, Samanyolu galaksisinin kökeni, yapısı ve evrimsel tarihi ile ilgili çok çeşitli önemli soruları analiz etmek için temel gözlemsel verileri sağlayacaktır.

Hipparcos misyonunun (operasyonel 1989–1993) halefi olan Gaia , ESA'nın Horizon 2000+ uzun vadeli bilimsel programının bir parçasıdır . Gaia , 19 Aralık 2013'te Fransız Guyanası'ndaki Kourou'dan uçan bir Soyuz ST-B / Fregat-MT roketi kullanılarak Arianespace tarafından fırlatıldı . Uzay aracı şu anda Güneş – Dünya L 2 Lagrange noktası etrafında bir Lissajous yörüngesinde çalışıyor .

Tarih

Gaia uzay teleskopu ESA'nın kökleri vardır Öner misyon (1989-1993). Görevi, Ekim 1993'te Lennart Lindegren ( Lund Gözlemevi , Lund Üniversitesi , İsveç) ve Michael Perryman (ESA) tarafından ESA'nın Horizon Plus uzun vadeli bilimsel programı için bir teklif çağrısına yanıt olarak önerildi . ESA Bilim Program Komitesi tarafından 13 Ekim 2000 tarihinde 6 numaralı temel görev olarak kabul edildi ve projenin B2 aşaması 9 Şubat 2006'da yetkilendirildi ve donanımın sorumluluğunu EADS Astrium üstlendi. "Gaia" adı, başlangıçta Astrofizik için Global Astrometric Interferometer için bir kısaltma olarak türetilmiştir . Bu , başlangıçta uzay aracında kullanılması planlanan optik interferometri tekniğini yansıtıyordu . Çalışmalar sırasında çalışma yöntemi gelişti ve kısaltması artık geçerli değilken, Gaia adı projenin devamlılığını sağlamak için kaldı.

Misyonun toplam maliyeti, üretim, fırlatma ve yer operasyonları dahil 740 milyon € (~ 1 milyar $) civarındadır. Gaia çoğunlukla nedeniyle parlatma karşılaşılan zorluklardan dolayı, programın gerisinde iki yıl ve başlangıç bütçesine yukarıda% 16 tamamlandı Gaia 'ın on aynalar ve montaj ve odak düzlemi kamera sistemini test.

Hedefler

Gaia uzay misyonu aşağıdaki hedeflere sahiptir:

  • Bir yıldızın içsel parlaklığını belirlemek için uzaklığının bilinmesi gerekir. Bunu fiziksel varsayımlar olmadan başarmanın birkaç yolundan biri, yıldızın paralaksını kullanmaktır , ancak atmosferik etkiler ve araçsal önyargılar, paralaks ölçümlerinin kesinliğini düşürür. Örneğin, Sefeid değişkenleri , galaksilere olan mesafeleri ölçmek için standart mumlar olarak kullanılır , ancak kendi mesafeleri çok az bilinir. Böylece, evrenin genişleme hızı gibi bunlara bağlı nicelikler yanlış kalır. Uzaklıklarını doğru bir şekilde ölçmek, diğer galaksilerin ve dolayısıyla tüm kozmosun anlaşılmasında büyük bir etkiye sahiptir (bkz. kozmik mesafe merdiveni ).
  • En soluk nesnelerin gözlemleri, yıldız parlaklık fonksiyonunun daha eksiksiz bir görünümünü sağlayacaktır. Gaia , Samanyolu galaksisindeki bu tür cisimlerin %1'ini temsil eden 1 milyar yıldız ve diğer cisimleri gözlemleyecek . Tarafsız örneklere sahip olmak için belirli bir büyüklüğe kadar olan tüm nesneler ölçülmelidir.
  • Yıldız evriminin daha hızlı aşamalarının daha iyi anlaşılmasına izin vermek (nadir temel değişikliklerin ve döngüsel değişikliklerin sınıflandırması, sıklığı, korelasyonları ve doğrudan gözlemlenen nitelikleri gibi). Bu, uzun bir çalışma süresi boyunca çok sayıda nesnenin ayrıntılı incelemesi ve yeniden incelenmesiyle başarılmalıdır. Galaksideki çok sayıda nesneyi gözlemlemek, galaksimizin dinamiklerini anlamak için de önemlidir.
  • Bir yıldızın astrometrik ve kinematik özelliklerini ölçmek, çeşitli yıldız popülasyonlarını, özellikle de en uzaktakileri anlamak için gereklidir.

Bu hedeflere ulaşmak için Gaia'nın şu hedefleri vardır:

  • 1 milyar yıldızın konumunu, paralaksını ve yıllık uygun hareketini 15 mag'de yaklaşık 20 mikro yay saniyesi (µas) ve 20 mag'de 200 µas doğrulukla belirleyin.
  • V = 10 büyüklüğündeki yıldızların konumlarını 7 μas hassasiyetle belirleyin - bu, konumu 1000 km uzaklıktan bir saç telinin çapı içinde ölçmeye eşdeğerdir - 12 ile 25 μas arasında V = 15'e kadar, ve yıldızın rengine bağlı olarak 100 ila 300 μas ila V = 20 arasındadır.
  • Yaklaşık 20 milyon yıldıza olan mesafe böylece %1 veya daha iyi bir hassasiyetle ölçülecek ve yaklaşık 200 milyon mesafe %10'dan daha iyi ölçülecektir. % 10'a kadar kesin mesafeler , 30.000 ışıkyılı uzaklıktaki Galaktik Merkez kadar uzakta elde edilecektir .
  • 40 milyon yıldızın teğetsel hızını 0,5 km/s'den daha iyi bir hassasiyetle ölçün.
  • Gözlenen tüm yıldızlar için atmosferik parametreleri (etkili sıcaklık, yıldızlararası yok olma, yüzey yerçekimi, metaliklik) ve ayrıca V = 15'ten daha parlak hedefler için daha ayrıntılı kimyasal bollukları türet.
  • Astrometrik gezegen algılama yöntemlerini kullanarak gerçek kütlelerini belirleyerek binlerce güneş dışı gezegenin yörüngelerini ve eğimlerini doğru bir şekilde ölçün .
  • Daha doğrusu ölçmek yıldız ışığı eğilmesi ile Güneş 'tarafından tahmin ın çekim alanına, Albert Einstein s’ Genel Görelilik Kuramı ve ilk tespit Arthur Eddington bir 1919 sırasında güneş tutulması ve bu nedenle doğrudan yapısını gözlemlemek uzay- .
  • Apohele asteroitlerini keşfetme potansiyeli Dünya ve Güneş arasında uzanan yörüngeleri olan bir bölge, bu bölge sadece gündüz veya gündüz saatlerinde gökyüzünde görülebildiği için Dünya tabanlı teleskopların izlemesi zor bir bölge.
  • 500.000'e kadar kuasar tespit edin .

Uzay aracı

Gaia , yıldızlarla dolu görüş alanının alt yarısında soluk bir nokta izi olarak.

Gaia tarafından başlatılan Arianespace bir kullanarak, Soyuz ST-B bir ile roket Fregat-MT gelen üst aşamaya Ensemble de Lancement Soyouz de Kourou içinde Fransız Guyanası 09:12 UTC (06:12 TSİ) 19 Aralık 2013 tarihinde. Uydu, 09:54 UTC'de fırlatıldıktan 43 dakika sonra roketin üst aşamasından ayrıldı. Araç, Dünya'dan yaklaşık 1,5 milyon kilometre uzaklıkta bulunan Güneş-Dünya Lagrange noktası L2'ye doğru yöneldi ve 8 Ocak 2014'te oraya ulaştı. L2 noktası, uzay aracına çok kararlı bir yerçekimi ve termal ortam sağlıyor. Orada , Güneş'in Dünya tarafından bloke edilmesini önleyen, uydunun güneş panelleri aracılığıyla üretebileceği güneş enerjisi miktarını sınırlayacak ve uzay aracının termal dengesini bozacak bir Lissajous yörüngesi kullanıyor . Fırlatmanın ardından 10 metre çapında bir güneşlik açıldı. Güneşlik her zaman Güneş'e bakar, böylece tüm teleskop bileşenlerini serin tutar ve yüzeyinde güneş panelleri kullanarak Gaia'ya güç sağlar.

Bilimsel araçlar

Gaia yük üç ana araçtan oluşmaktadır:

  1. Astrometri cihazı (Astro) , açısal konumlarını ölçerek 20 kadirden daha parlak olan tüm yıldızların konumlarını hassas bir şekilde belirler. Beş yıllık görev boyunca herhangi bir yıldızın ölçümlerini birleştirerek, paralaksını ve dolayısıyla mesafesini ve uygun hareketini , yani yıldızın gökyüzü düzlemine yansıtılan hızını belirlemek mümkün olacaktır .
  2. Fotometrik alet (BP/RP) , 320–1000 nm spektral bant üzerindeki yıldızların parlaklık ölçümlerinin, kadirden 20'den daha parlak olan tüm yıldızların alınmasına olanak tanır. Mavi ve kırmızı fotometreler (BP/RP), yıldız özelliklerini belirlemek için kullanılır. sıcaklık, kütle, yaş ve element bileşimi olarak. Çok renkli fotometri, algılamadan önce görüş alanına giren tüm ışığı tarama yönünde dağıtan iki düşük çözünürlüklü kaynaşmış silika prizma tarafından sağlanır . Mavi Fotometre (BP), 330–680 nm dalga boyu aralığında çalışır; Kırmızı Fotometre (RP), 640–1050 nm dalga boyu aralığını kapsar.
  3. Radyal Hız Spektrometresi (RVS) , büyüklüğü 17'ye kadar olan nesneler için 847-874 nm spektral bandında (kalsiyum iyonunun alan çizgileri) yüksek çözünürlüklü spektrumlar elde ederek görüş hattı boyunca gök cisimlerinin hızını belirlemek için kullanılır. Radyal hızlar, 1 km/s (V=11.5) ile 30 km/s (V=17.5) arasında bir hassasiyetle ölçülür. Radyal hızların ölçümleri, görüş hattı boyunca hareketin neden olduğu perspektif ivmeyi düzeltmek için önemlidir." RVS, yıldızın Gaia'nın görüş hattı boyunca hızını , bir soğurma çizgilerinin Doppler kaymasını ölçerek ortaya çıkarır. yüksek çözünürlüklü spektrum

Işık yılı uzaktaki yıldızlara odaklanmak için ince noktayı korumak için, neredeyse hiç hareketli parça yoktur. Uzay aracı alt sistemleri, ısı nedeniyle genişlemeyecek veya büzülmeyecek kararlı bir yapı sağlayan sert bir silikon karbür çerçeve üzerine monte edilmiştir . Tutum kontrolü, saniyede 1,5 mikrogram nitrojen üretebilen küçük soğuk gaz iticileri tarafından sağlanır .

Uydu ile telemetrik bağlantı ortalama olarak yaklaşık 3 Mbit/s'dir , odak düzleminin toplam içeriği ise birkaç Gbit/s'yi temsil eder . Bu nedenle, her nesnenin etrafındaki yalnızca birkaç düzine piksel aşağı bağlanabilir.

Gaia diyagramı
Aynalar (M)
  • M teleskop 1 irrors (M1, M2 ve M3)
  • M teleskop 2 irrors (M'1, M'2 ve M'3)
  • aynalar M4, M'4, M5, M6 gösterilmez
Diğer bileşenler (1–9)
  1. Optik tezgah ( silikon karbür torus)
  2. Odak düzlemi soğutma radyatörü
  3. Odak düzlemi elektroniği
  4. Azot tankları
  5. Kırınım ızgaralı spektroskop
  6. Sıvı yakıt tankları
  7. Yıldız izleyiciler
  8. Telekomünikasyon paneli ve piller
  9. Ana tahrik alt sistemi
(A) 1 numaralı teleskobun ışık yolu
Odak düzlemi ve enstrümanların tasarımı

Gaia odak düzlemi ve aletlerinin tasarımı . Uzay aracının dönüşü nedeniyle, görüntüler odak düzlemi dizisini saniyede 60 ark saniyede sağdan sola geçer.

  1. M3 aynasından gelen ışık
  2. M'3 aynasından gelen ışık
  3. Açık mavi, Mavi Fotometre koyu mavi, kırmızı Kırmızı Fotometre ve pembe Radyal Hız Spektrometresi detektörünü içeren odak düzlemi.
  4. Gelen iki ışık huzmesini birleştiren M4 ve M'4 aynaları
  5. Ayna M5
  6. Odak düzlemini aydınlatan Ayna M6
  7. Radyal Hız Spektrometresi (RVS) için optik ve kırınım ızgarası
  8. Mavi Fotometre ve Kırmızı Fotometre (BP ve RP) için Prizmalar

Ölçüm prensipleri

Gaia'nın (uzay aracı) ve bazı önemli optik teleskopların nominal açıklık boyutlarının karşılaştırılması

Selefi Hipparcos'a benzer , ancak yüz kat daha iyi bir hassasiyetle Gaia , aralarında sabit, geniş bir açı olan 106.5 ° 'lik iki gözlem yönü sağlayan iki teleskoptan oluşur. Uzay aracı, iki teleskopun görüş hattına dik bir eksen etrafında sürekli olarak döner. Dönme ekseni , Güneş'e aynı açıyı korurken, gökyüzünde hafif bir devinim gösterir. Nesnelerin göreceli konumlarını her iki gözlem yönünden hassas bir şekilde ölçerek, katı bir referans sistemi elde edilir.

İki temel teleskop özelliği şunlardır:

  • Her teleskop için 1,45 × 0,5 m birincil ayna
  • Üzerine her iki teleskoptan gelen ışığın yansıtıldığı 1,0 × 0,5 m odak düzlemi dizisi. Bu ise 106 oluşur CCD (genellikle olarak tasvir 937,8 megapikselin, toplam 4500 x 1966 piksel her gigapixel -sınıf görüntüleme cihazı).
tarama yöntemi

Beş yıl sürmesi beklenen ancak uzayan görev boyunca her bir gök cismi ortalama 70 kez gözlemlenecek. Bu ölçümler, yıldızların astrometrik parametrelerinin belirlenmesine yardımcı olacaktır: ikisi belirli bir yıldızın gökyüzündeki açısal konumuna karşılık gelir, ikisi yıldızın zaman içindeki konumunun (hareket) türevleri için ve son olarak, yıldızın uzaklığın hesaplanabileceği paralaksı . . Daha parlak yıldızların radyal hızı , Doppler etkisini gözlemleyen entegre bir spektrometre ile ölçülür . Çünkü Soyuz uzay aracı tarafından yaratılan fiziksel kısıtlamalar nedeniyle, Gaia 'in odak diziler uygun radyasyon koruma ile donatılmış ve ESA performans beş yıllık ilk görev sonuna doğru bir şekilde acı beklenemez. CCD'lerin radyasyona maruz kaldıkları sırada yer testleri, birincil görevin hedeflerine ulaşılabileceğine dair güvence verdi.

Nihai katalog verilerinin beklenen doğrulukları, başıboş ışık, optiklerin bozulması ve temel açı kararsızlığı sorunları dikkate alınarak yörünge içi testin ardından hesaplanmıştır. Paralaks, konum ve uygun hareket için en iyi doğruluklar, görünen büyüklükleri 3-12 olan daha parlak gözlenen yıldızlar için elde edilir. Bu yıldızlar için standart sapmanın 6,7 mikro ark saniye veya daha iyi olması bekleniyor. Daha sönük yıldızlar için hata seviyeleri artar, 15. kadirdeki yıldızlar için paralaksta 26.6 mikro ark saniye hatasına ve 20. kadirdeki yıldızlar için birkaç yüz mikro ark saniyesine ulaşır. Karşılaştırma için, yeni Hipparcos indirgemesinden elde edilen en iyi paralaks hata seviyeleri 100 mikro ark saniyeden daha iyi değildir ve tipik seviyeler birkaç kat daha büyüktür.

Veri işleme

VST, Gaia'yı bir milyar yıldıza giderken yakalar

Nominal beş yıllık görev sırasında 1 Mbit/s sıkıştırılmış veri hızında uzay aracından alınacak toplam veri hacmi yaklaşık 60  TB'dir ve bu, bir InterSystems'te depolanan, yerde yaklaşık 200 TB kullanılabilir sıkıştırılmamış veriye tekabül eder. Önbellek veritabanı. Kısmen ESA tarafından finanse edilen veri işlemenin sorumluluğu, Kasım 2006'da yayınlanan ESA Fırsat Duyurusu'na yaptığı teklifin ardından seçilen bir Avrupa konsorsiyumu olan Veri İşleme ve Analiz Konsorsiyumu'na (DPAC) emanet edilmiştir . DPAC'ın finansmanı sağlanmaktadır. katılımcı ülkeler tarafından ve üretimi kadar güvence altına alınmıştır Gaia 'nın 2020 için planlanan nihai kataloğu.

Gaia, verileri her gün yaklaşık 8 saat boyunca yaklaşık 5 Mbit/s hızında geri gönderir. ESA'nın Cebreros , İspanya, Malargüe , Arjantin ve Yeni Norcia , Avustralya'daki ESTRACK ağının 35 metre çapındaki üç radyo çanağı verileri alıyor.

Fırlatma ve yörünge

Gaia'nın yörüngesinin animasyonu
Kutup görünümü
ekvator görünümü
Güneşten bakıldığında
  Gaia  ·   toprak
Basitleştirilmiş örnek Gaia bireyin yörünge ve yörünge (değil ölçeğine)

Ekim ayında 2013 ESA ertelemek zorunda Gaia 'nın dolayı ikisinin ihtiyati değiştirilmesi için, orijinal lansman tarihini Gaia s' transponder. Bunlar, bilim verilerinin aşağı bağlantısı için zamanlama sinyalleri üretmek için kullanılır. Halihazırda yörüngede olan bir uydudaki özdeş bir transponder ile ilgili bir problem, Gaia'ya dahil edildikten sonra bunların değiştirilmesini ve yeniden doğrulanmasını motive etti . Yeniden planlanan lansman aralığı 17 Aralık 2013'ten 5 Ocak 2014'e kadardı ve Gaia'nın 19 Aralık'ta lansmanı planlandı.

Gaia , 19 Aralık 2013'te 09:12 UTC'de başarıyla başlatıldı . Lansmanından yaklaşık üç hafta sonra, 8 Ocak 2014'te, Dünya'dan yaklaşık 1,5 milyon kilometre uzaklıktaki Sun-Earth L2 Lagrange noktası (SEL2) etrafındaki belirlenmiş yörüngesine ulaştı .

2015 yılında Pan-STARRS gözlemevi, Minor Planet Center'ın 2015 HP 116 nesnesi olarak katalogladığı , Dünya'nın yörüngesinde dönen bir nesne keşfetti . Yakında Gaia uzay aracının tesadüfen yeniden keşfedildiği bulundu ve atama derhal geri çekildi.

Kaçak ışık sorunu

Lansmandan kısa bir süre sonra ESA, Gaia'nın başıboş ışık sorunu yaşadığını açıkladı . Sorunun başlangıçta, güneş korumasının kenarlarında kırılan ve teleskop açıklıklarına giren ışığın bir kısmının odak düzlemine doğru yansımasına neden olan buz birikintilerinden kaynaklandığı düşünülüyordu. Başıboş ışığın asıl kaynağı, daha sonra, kalkanın kenarlarından dışarı taşan güneş kalkanının lifleri olarak tanımlandı. "Nispeten mütevazı ve çoğunlukla en sönük sınırlı olacaktır [] fen performansında bozulma bir de bu sonuçları Gaia 'nın bir milyar yıldızlı." Performansı artırmak için azaltma planları uygulanmaktadır. Bozulma, RVS spektrografı için astrometri ölçümlerinden daha şiddetlidir.

Bu tür bir sorunun tarihsel bir arka planı vardır. 1985'te STS-51-F'de , Uzay Mekiği Spacelab -2 görevi, başıboş enkaz tarafından engellenen bir başka astronomik görev, bir mylar yalıtımının koptuğu ve görüş hattına süzüldüğü Kızılötesi Teleskop (IRT) idi. teleskopun bozuk verilere neden olması. Kaçak ışığın ve bölmelerin test edilmesi, uzay görüntüleme cihazlarının dikkat çeken bir parçasıdır.

Görev ilerlemesi

Yıldız yoğunluğuna göre gökyüzünün Gaia haritası.

Gaia SEL2 noktasına giderken başlayan test ve kalibrasyon aşaması, dedektöre giren başıboş ışıkla ilgili öngörülemeyen sorunlar nedeniyle programın üç ay gerisinde, Temmuz 2014'ün sonuna kadar devam etti. Altı aylık devreye alma süresinin ardından, uydu, ekliptik kutuplara yakın bölgeyi yoğun bir şekilde tarayan özel bir tarama modu kullanarak 25 Temmuz 2014'te nominal beş yıllık bilimsel faaliyetlerine başladı ; 21 Ağustos 2014'te Gaia , daha düzgün kapsama alanı sağlayan normal tarama modunu kullanmaya başladı.

Başlangıçta sınırlamak için planlanmasına rağmen Gaia ' büyüklük 5.7 daha sönük yıldızlara ler gözlemlerini, testler devreye aşamasında yürütülen belirtti Gaia zaman otonom büyüklük 3. olarak aydınlık olarak yıldızlı tanımlayabilir Gaia Temmuz 2014'de düzenli bilimsel operasyonlar girmiş, öyleydi 3 – 20 kadir aralığındaki yıldızları rutin olarak işlemek üzere yapılandırılmıştır. Bu sınırın ötesinde, kadir 3'ten daha parlak kalan 230 yıldız için ham tarama verilerini indirmek için özel prosedürler kullanılır; bu verileri azaltmak ve analiz etmek için yöntemler geliştirilmektedir; ve "birkaç düzine µas" standart hatalarla "parlak uçta tam gökyüzü kapsamı" olması bekleniyor.

2018'de Gaia misyonu, 2022'ye kadar iki yıl daha uzatılan ek bir "göstergesel uzatma" ile 2020'ye uzatıldı . 2020'de Gaia misyonu, 2025'e kadar uzanan ek bir "göstergesel uzatma" ile 2022'ye kadar uzatıldı. Sınırlayıcı faktör Kasım 2024'e kadar sürmesi beklenen mikro tahrik sistemi için yakıt tedariği görevi daha fazla uzatmaya dayanıyor.

12 Eylül 2014'te Gaia , başka bir galaksideki ilk süpernovasını keşfetti . 3 Temmuz 2015'te, uzay aracından alınan verilere dayanarak, yıldız yoğunluğuna göre Samanyolu haritası yayınlandı. Ağustos 2016 itibariyle, "50 milyardan fazla odak düzlemi geçişi, 110 milyar fotometrik gözlem ve 9.4 milyar spektroskopik gözlem başarıyla işlendi."

Veri bültenleri

Gaia katalog bilgilerinin giderek artan miktarlarda içerecektir aşamalarında serbest bırakılır; erken sürümler ayrıca bazı yıldızları, özellikle de yoğun yıldız alanlarında bulunan daha sönük yıldızları ve yakın ikili çiftlerin üyelerini kaçırır. Eylül 2015'e kadar yapılan 14 aylık gözlemlere dayanan ilk veri sürümü Gaia DR1, 14 Eylül 2016'da gerçekleşti ve Astronomi ve Astrofizik'te yayınlanan bir dizi makalede anlatılıyor . Veri sürümü, her iki katalogdaki bu nesneler için Gaia ve Tycho-2 verilerinin bir kombinasyonuna dayalı olarak " yalnızca Gaia verilerini kullanan 1,1 milyar yıldız için konumlar ve kadirler ; 2 milyondan fazla yıldız için konumlar, paralakslar ve uygun hareketler" ; "yaklaşık 3000 değişen yıldız için ışık eğrileri ve özellikleri ve 2000'den fazla yıldız için konumlar ve büyüklükler … göksel referans çerçevesini tanımlamak için kullanılan ekstragalaktik kaynaklar ". Bu DR1 sürümündeki verilere Gaia arşivinden ve ayrıca CDS gibi astronomik veri merkezlerinden erişilebilir .

25 Nisan 2018'de gerçekleşen ikinci veri yayını (DR2), 25 Temmuz 2014 ile 23 Mayıs 2016 arasında yapılan 22 aylık gözlemlere dayanmaktadır. Yaklaşık 1,3 milyar yıldız için konumları, paralaksları ve uygun hareketleri ve ek bir yıldızın konumunu içerir. g = 3–20 kadir aralığında 300 milyon yıldız, yaklaşık 1,1 milyar yıldız için kırmızı ve mavi fotometrik veriler ve ilave 400 milyon yıldız için tek renkli fotometri ve 4 ile 13 kadir arasında yaklaşık 7 milyon yıldız için medyan radyal hızlar. ayrıca 14.000'den fazla seçilmiş Güneş Sistemi nesnesi için veri içerir. DR2'deki koordinatlar ikinci Gaia göksel referans çerçevesini kullanır ( Gaia –CRF2), 492.006 kaynaklarının gözlemlere dayandığı kuazar olduğuna inanılan ve olarak tanımlanmıştır "fi ilk tam fl optik gerçekleşmesini kenarlı ICRS sadece extragalactic kaynaklardan üzerine inşa ...." İçin 2843 kaynaklar ortak pozisyonlarda karşılaştırılması Gaia -CRF2 ve bir ön sürümü ICRF3 bireysel kaynaklar birkaç mas farklılık olsa da gösteriler 20 ila 30 μas küresel bir anlaşma. Veri işleme prosedürü, bireysel Gaia gözlemlerini gökyüzündeki belirli kaynaklarla ilişkilendirdiğinden, bazı durumlarda, ikinci veri yayınında gözlemlerin kaynaklarla ilişkisi farklı olacaktır. Sonuç olarak, DR2, DR1'den farklı kaynak tanımlama numaraları kullanır. DR2 verileriyle, astrometrideki küçük sistematik hatalar ve kalabalık yıldız alanlarındaki radyal hız değerlerinin önemli ölçüde kirlenmesi de dahil olmak üzere, radyal hız değerlerinin yüzde birini etkileyebilecek bir dizi sorun belirlenmiştir. Devam eden çalışmalar gelecekteki sürümlerde bu sorunları çözmelidir. Gaia DR2'yi kullanan araştırmacılar için "DR2 ile ilgili tüm bilgileri, ipuçlarını ve püf noktalarını, tuzakları, uyarıları ve önerileri" toplayan bir rehber Gaia Yardım Masası tarafından Aralık 2019'da hazırlanmıştır.

Gaia Erken Veri Sürümü 3'teki Yıldızlar ve Diğer Nesneler .

Veri hattındaki belirsizlikler nedeniyle, 34 aylık gözlemlere dayanan üçüncü veri yayını, önce hazır olan veriler önce yayınlanacak şekilde iki bölüme ayrıldı. Geliştirilmiş konumlar, paralakslar ve uygun hareketlerden oluşan ilk bölüm olan EDR3 ("Early Data Release 3") 3 Aralık 2020'de yayınlandı. EDR3'teki koordinatlar, Gaia göksel referans çerçevesinin ( Gaia –CRF3) yeni bir sürümünü kullanır. , Uluslararası Göksel Referans Çerçevesinin (ICRF3) üçüncü revizyonunda 2269'u radyo kaynaklarında ortak olan 1.614.173 ekstragalaktik kaynağın gözlemlerine dayanmaktadır .

Ayrıca (sözde) 100 parsek (326 ışıkyılı) içinde 331.312 yıldız içeren bir Gaia Yakın Yıldızlar Kataloğu (GCNS) vardır.

Gelecek sürümler

Başlangıçta 2021'in ikinci yarısı için planlanan DR3, EDR3 verilerini artı Güneş Sistemi verilerini içerecek; değişkenlik bilgisi; tek olmayan yıldızlar, kuasarlar ve genişletilmiş nesneler için sonuçlar; astrofiziksel parametreler; ve özel bir veri seti, Gaia Andromeda Fotometrik Araştırması (GAPS), Andromeda galaksisi merkezli 5.5 derece yarıçaplı bir alanda bulunan yaklaşık 1 milyon kaynak için fotometrik bir zaman serisi sağlar. DR3'teki çoğu ölçümün DR2'den 1,2 kat daha hassas olması beklenir; uygun hareketler 1,9 kat daha hassas olacaktır. EDR3 ve DR3'ün çıkış tarihleri, COVID-19 pandemisinin Gaia Veri İşleme ve Analiz Konsorsiyumu üzerindeki etkileri nedeniyle ertelendi . Ekim 2021 itibariyle Gaia DR3'ün 2022'nin ikinci çeyreğinde piyasaya sürülmesi bekleniyor.

Beş yıllık nominal görev DR4, tam astrometrik, fotometrik ve radyal hız katalogları, değişken yıldız ve tek yıldız olmayan çözümler, kaynak sınıflandırmaları artı yıldızlar için çoklu astrofiziksel parametreler, çözülmemiş ikili dosyalar, galaksiler ve kuasarlar, tüm kaynaklar için bir dış gezegen listesi ve dönem ve geçiş verileri. Görev uzantılarına bağlı olarak ek sürüm(ler) gerçekleşecek. DR4'teki çoğu ölçümün DR2'den 1,7 kat daha hassas olması beklenir; uygun hareketler 4,5 kat daha hassas olacaktır.

2024'e kadar iki yıllık ek bir uzatma varsayarsak, tam on yıllık verileri içeren çoğu ölçüm DR4'ten 1,4 kat daha hassas olurken, uygun hareketler DR4'ten 2,8 kat daha hassas olacaktır.

Gaia verilerini kullanarak galaksiyi üç boyutlu olarak keşfetmek için bir sosyal yardım uygulaması olan Gaia Sky geliştirilmiştir .

önemli sonuçlar

Kasım 2017 yılında, bilim adamları tarafından yönetilen Davide Massari ait Kapteyn Astronomik Enstitüsü , Groningen Üniversitesi , Hollanda karakterizasyonu açıklayan bir belge de yayınladı uygun hareket içinde (3D) Heykeltıraş cüce galaksi ve uzayda o gökadanın yörüngesi ve bakımından Samanyolu , Gaia ve Hubble Uzay Teleskobu'ndan gelen verileri kullanarak . Massari, "Elde edilen hassasiyetle, Dünya'dan bakıldığında Ay'daki bir toplu iğnenin boyutundan daha azına tekabül eden bir yıldızın gökyüzündeki yıllık hareketini ölçebiliriz" dedi. Veriler, Heykeltıraş'ın Samanyolu'nun yörüngesinde oldukça eliptik bir yörüngede döndüğünü gösterdi; şu anda yaklaşık 83.4 kiloparsek (272.000 ly) uzaklıkta en yakın yaklaşımına yakındır, ancak yörünge onu yaklaşık 222 kiloparsek (720.000 ly) uzağa götürebilir.

Ekim 2018'de Leiden Üniversitesi gökbilimcileri , DR2 veri setinden 20 hiper hızlı yıldızın yörüngelerini belirleyebildi . Samanyolu'ndan çıkan tek bir yıldız bulmayı beklerken , bunun yerine yedi tane buldular. Daha da şaşırtıcı bir şekilde, ekip, muhtemelen henüz bilinmeyen ekstragalaktik kaynaklardan kaynaklanan 13 hiper hızlı yıldızın Samanyolu'na yaklaştığını buldu. Alternatif olarak, bu galaksinin hale yıldızları olabilirler ve daha fazla spektroskopik çalışmalar, hangi senaryonun daha olası olduğunu belirlemeye yardımcı olacaktır. Bağımsız ölçümler , hiperhızlı yıldızlar arasındaki en büyük Gaia radyal hızının, kalabalık bir alandaki yakındaki parlak yıldızlardan gelen ışıkla kirlendiğini ve diğer hiperhızlı yıldızların yüksek Gaia radyal hızları hakkında şüphe uyandırdığını göstermiştir.

Kasım 2018'de Antlia 2 galaksisi keşfedildi. 10.000 kat daha sönük olmasına rağmen , Büyük Macellan Bulutu'na benzer boyuttadır . Antlia 2, keşfedilen galaksiler arasında en düşük yüzey parlaklığına sahip.

Aralık 2019'da yıldız kümesi Price-Whelan 1 keşfedildi. Küme, Macellan Bulutlarına aittir ve bu Cüce Gökadaların öncü kolunda yer alır . Keşif, Macellan Bulutlarından Samanyolu'na uzanan gaz akışının, daha önce düşünüldüğü gibi Samanyolu'ndan yaklaşık yarısı kadar uzakta olduğunu gösteriyor.

Radcliffe dalga ile ölçülen veri keşfedilmiştir Gaia'da Ocak 2020 de yayınlanmış,.

Mart 2021'de Avrupa Uzay Ajansı, Gaia'nın ilk kez geçiş yapan bir ötegezegen tanımladığını duyurdu . Gezegen, güneş tipi yıldız Gaia EDR3 3026325426682637824'ün yörüngesinde keşfedildi. İlk keşfinin ardından, Arizona'daki Büyük Binoküler Teleskop'tan (LBT) alınan PEPSI tayfölçeri, keşfi doğrulamak ve onu bir gaz gezegeni olan Jovian gezegeni olarak sınıflandırmak için kullanıldı. hidrojen ve helyum gazı.

GaiaNIR

GaiaNIR (Gaia Near Infra-Red), yakın kızılötesinde Gaia'nın önerilen bir halefidir . Görev, mevcut kataloğu yalnızca yakın kızılötesinde görülebilen kaynaklarla genişletebilir ve aynı zamanda Gaia kataloğunun kaynaklarını yeniden gözden geçirerek yıldız paralaksını ve uygun hareket doğruluğunu iyileştirebilir.

GaiaNIR oluşturmanın ana zorluklarından biri, yakın kızılötesi zaman gecikmesi ve entegrasyon dedektörlerinin geliştirilmesidir. Gaia uzay aracı için kullanılan mevcut TDI teknolojisi, yakın kızılötesinde değil, yalnızca görünür ışıkta mevcuttur. Alternatif olarak, bir de-spin aynası ve geleneksel yakın-kızılötesi dedektörler geliştirilebilir. Bu teknolojik zorluk, muhtemelen bir ESA M sınıfı görev üzerindeki maliyeti artıracak ve diğer uzay ajansları ile ortak maliyete ihtiyaç duyabilir. ABD kurumlarıyla olası bir ortaklık önerildi.

Ayrıca bakınız

Referanslar

Dış bağlantılar