Nors „Gaia“ nėra toks garsus kaip kai kurie jo kolegos – pavyzdžiui, Hubble'o ar Jameso Webbo kosminiai teleskopai – jis pakeitė mūsų supratimą apie mūsų gimtąją galaktiką: Paukščių Taką. Nuo 2014 m. Europos kosmoso agentūros (EKA) teleskopas kruopščiai kartografavo kosmosą, sudarydamas didžiulį beveik 2 mlrd. žvaigždžių, daugiau kaip 4 mln. potencialių galaktikų ir apie 150 000 asteroidų katalogą.
Šie stebėjimai leido atlikti daugiau kaip 13 000 mokslinių tyrimų, o artimiausiais metais jų bus atlikta dar daugiau.
„Gaia“ paskelbti išsamūs duomenys yra unikalus astrofizikos tyrimų lobynas, turintis įtakos beveik visoms astronomijos disciplinoms“ – teigia Europos kosmoso astronomijos centro Ispanijoje fizikas ir „Gaia“ misijos projekto mokslininkas Johannesas Sahlmannas.
Po 11 veiklos metų – beveik dvigubai ilgesnio nei planuota eksploatacijos laiko – „Gaia“ baigėsi degalai, todėl jos operatoriai iš EKA turėjo išjungti teleskopą ir nutraukti jo eksploataciją.
Geriausias Paukščių Tako galaktikos žemėlapis
Nuo pat paleidimo 2013 m. gruodį „Gaia“ kartografavo kosmosą iš maždaug 1,6 mln. km atstumo nuo Žemės, Lagranžo tašku 2 (L2) vadinamoje vietoje, kur Žemės ir Saulės gravitacinės jėgos bei palydovo judėjimas orbita subalansuoja viena kitą.
Pagrindinis „Gaia“ tikslas buvo sudaryti daugiau kaip milijardo žvaigždžių padėties ir judėjimo Paukščių Take žemėlapį, taip sukuriant didžiausią ir tiksliausią mūsų galaktikos 3D žemėlapį. Tam buvo įrengti du teleskopai, nukreipti skirtingomis kryptimis, kuriais buvo matuojami atstumai tarp žvaigždžių, o trys laive esantys prietaisai rinko duomenis apie dangaus objektų padėtį, greičius, spalvas ir cheminę sudėtį.
Sudarytas kokybiškas mūsų galaktikos žemėlapis leido mokslininkams geriau suprasti galaktikos spiralinę struktūrą, įvertinti tamsiosios medžiagos aureolės, supančios Paukščių Taką, formą ir masę bei išspręsti dešimtmečius besitęsiančią mūsų galaktikos išlenkto ir svyruojančio disko paslaptį, kurią greičiausiai lėmė vykstantis susidūrimas su mažesne Šaulio galaktika.
Be to, katalogas astronomams suteikė naujų įžvalgų apie mūsų galaktikos dalių senumą, leidžiančių manyti, kad žvaigždės Paukščių Tako diske pradėjo formuotis praėjus mažiau nei 1 mlrd. metų po Didžiojo sprogimo, t. y. gerokai anksčiau nei anksčiau buvo laikoma, kad tai įvyko prieš 3 mlrd. metų.
Teleskopo stebėjimai taip pat leido astronomams atrasti anksčiau paslėptus žvaigždžių srautus. Pavyzdžiui, 2020 m. teleskopo žvaigždžių duomenų bazė atskleidė didžiausios kada nors mūsų galaktikoje stebėtos struktūros buvimą ir formą: didžiulę tarpusavyje susijusių žvaigždžių lopšelių grupę, besitęsiančią 9000 šviesmečių, vadinamą Radklifo banga, kuri galėjo turėti ilgalaikį poveikį Žemės klimatui.
„Gaia“ pakeitė mūsų įspūdį apie Paukščių Taką“, – anksčiau sakė Vokietijos Heidelbergo universiteto mokslinis dizaineris Stefanas Payne-Wardenaaras.
Kosminis aparatas atsitiktinai užfiksavo tūkstančius žvaigždžių drebėjimų – mažyčių judesių žvaigždžių paviršiuje, dėl kurių jos periodiškai išsipučia ir susitraukia – ir taip suteikė unikalių įžvalgų apie vidinį žvaigždžių veikimą, taip pat pastebėjo dideliu greičiu skriejančias iš mūsų galaktikos ir, stebėtinai, į ją žengiančias žvaigždes. Taip pat aptiktos kelios kosminės „miegančios milžinės“ – arba juodosios skylės, iš kurių viena tyko itin arti Žemės.
„Gaia“ žvaigždžių katalogas taip pat buvo panaudotas Visatos plėtimosi greičiui nustatyti, o tai paskatino tebesitęsiančias diskusijas, kodėl atrodo, kad Visata plečiasi greičiau, nei astronomai tikėjosi.
„Įspūdinga, kad šie atradimai pagrįsti tik kelerių pirmųjų metų „Gaia“ duomenimis, o daugelis jų buvo padaryti vien per pastaruosius metus“, – sako Leideno universiteto (Nyderlandai) astronomijos docentas Anthony Brownas.
Atsisveikinimas su „dešimtmečio atradimų mašina“
Kovo 27 d. EKA davė komandą „Gaia“ paskutinį kartą panaudoti variklius ir išstūmė erdvėlaivį į „pensijinę orbitą“, saugiai nutolusią nuo Žemės ir mokslui svarbios L2 orbitos, kurioje taip pat yra Jameso Webbo kosminis teleskopas, teleskopas „Euklid“ ir Kinijos orbitinis aparatas „Chang'e 6“.
Praėjusią savaitę misijos komanda išjungė erdvėlaivio prietaisus, kurie buvo suprojektuoti su keliomis rezervinėmis sistemomis, užtikrinusia, kad po bet kokio gedimo erdvėlaivis galėtų vėl įsijungti ir tęsti darbą. Kad ateityje jo kompiuteriai negalėtų vėl įsijungti, operatoriai sąmoningai sugadino laive esančią programinę įrangą, teigiama EKA pranešime.
„Turėjome parengti eksploatacijos nutraukimo strategiją, pagal kurią sistemingai išardėme ir išjungėme perteklinių sistemų sluoksnius, kurie taip ilgai saugojo „Gaia“, – sako „Gaia“ operatorius Tiago Nogueira. – Nenorime, kad ateityje jis vėl aktyvuotųsi ir vėl pradėtų siųsti, jei jo saulės baterijos rastų Saulės šviesos.“
Komandos nariai į erdvėlaivio atmintį įrašė visų 1500 prie „Gaia“ misijos prisidėjusių žmonių vardus, taip pat asmenines atsisveikinimo žinutes ir net eilėraščius.
Ir nors teleskopas paniro į kosminę tamsą, mokslininkai tikisi, kad jo atradimai ir toliau ryškiai švytės. Kol kas išanalizuota tik trečdalis misijos metu surinktų duomenų, nes apdoroti didžiulį informacijos kiekį – tikimasi, kad iki misijos pabaigos „Gaia“ surinko daugiau nei 1 petabaitą (1 mln. gigabaitų) duomenų – prireiks kelių mėnesių.
Kitą mokslinių duomenų paketą planuojama paskelbti 2026 m., kuris apims kiek daugiau nei penkerius stebėjimo metus, o penktasis ir paskutinis leidimas numatytas 2030 m., kai bus paskelbti visi 10 metų duomenys.
„Gaia“ buvo dešimtmečio atradimų mašina, ir ši tendencija išliks“, – sako A. Brownas.