۲۳ خرداد ۱۴۰۱ در جریان یک کنفرانس علمی خبر‌های تازه و دست‌اولی از ماموریتی فضایی با نام گایا (GAIA) منتشر شد که پیش‎بینی می‎شود سال‎ها مرجع اصلی اختر‎شناسان برای مطالعه کهکشان راه‎شیری باشد؛ اطلاعاتی که از آن به‌عنوان داده‎های انقلابی و تحول‎آفرین در دنیای نجوم یاد می‎شود، زیرا از گوشه‌گوشه منظومه‌شمسی، کهکشان راه‌شیری و حتی کهکشان‌های همسایه اسرار زیادی در دل دارند. در این مجموعه داده، حدود دومیلیارد ستاره درون کهکشان راه‌شیری مورد بررسی قرار گرفته‌اند و گایا اطلاعات حیرت‎آوری از آن‌ها ثبت کرده است.

ستاره‎هایی که شناخت هرکدام روایتی تازه است برای آن‌که بدانیم آن‌ها چه انواعی دارند و با تعمیم ویژگی‎هایشان به مجموعه‎های بزرگ‌تر به پرسش‎های زیادی درباره شکل‎گیری و تحول کهکشان راه‌شیری پاسخ دهیم. گایا، کاوشگری فضایی است که آژانس فضایی اروپا (ESA) در اواخر سال ۲۰۱۳/ ۱۳۹۲به فضا پرتاب کرد و پس از قرارگیری در فاصله ثابتی از زمین، شروع به گردش به دور خورشید نمود. این ماموریت یک‌میلیارد و ۲۰۰میلیون دلاری قرار است تا سال ۱۴۰۴/ ۲۰۲۵ یعنی زمانی که انتظار می‌رود سوخت کاوشگر تمام شود، ادامه یابد. بخشی از این اطلاعات تازه به حیاط‌خلوت کیهانی ما یعنی منظومه‌شمسی مربوط می‌شود.

کاوشگر گایا در سال‌های اخیر هزاران جرم داخل منظومه‌شمسی شامل تعداد زیادی از قمر‌های سیاره‌ها، سیارک‌ها و دنباله‌دار‌ها را زیر نظر گرفته و درباره هر یک داده‌های عظیمی گرد آورده است.

تکمیل شناسنامه دو میلیارد ستاره

در پنجم اردیبهشت ۱۳۹۷، گایا اولین نقشه کاملا سه‌بعدی خود از کهکشان راه‌شیری را منتشر کرد. در این نقشه سرعت، مکان و فاصله حدود دومیلیارد ستاره در کهکشان به دقت اندازه‌گیری شده است که تا پیش از کاوش‎های گایا چیزی شبیه رویا برای اختر‎شناسان بود. البته همین دومیلیارد ستاره هم درواقع فقط یک‌درصد از ستاره‌های کهکشان راه‌شیری را شامل می‌شود. در نقشه‎ای که به‌تازگی منتشر شده، با استفاده از روش طیف‌سنجی ترکیبات شیمیایی ستاره‏ها، رنگ، دمای سطحی، جرم و طول عمر هم به اطلاعات قبلی اضافه شده است که از آن کاتالوگی با جزئیات بسیار بالا از ستاره‎های کهکشان راه‌شیری به دست می‎دهد. شناخت عناصر شیمیایی درون جو این ستاره‎ها می‎تواند نشان‏دهنده این باشد که ترکیبات شیمیایی ابر اولیه و غبار پیش‌ستاره‏ای که ستاره‎ها از آن تشکیل شده‏اند چه بوده است. شناخت ابر اولیه و غبار کمک می‎کند تا بفهمیم میلیارد‌ها سال قبل چه اتفاقی افتاده و مسیر تغییرات و تکامل این ستاره‌ها و ازجمله وضعیت حال و آینده دور و نزدیک خورشید و اثرات احتمالی‌اش بر زمین برای محققان روشن شود.

شناسایی ۸۰۰هزار ستاره دوتایی

تصور کنید جایی دور از زمین سیاره‌های زیادی که ممکن است برخی از آن‌ها خیلی شبیه سیاره ما باشند در حال چرخش به دور ستاره خود هستند و ما در زمین می‌توانیم ویژگی‎های این سیاره‌ها را بررسی کنیم آن‌هم به لطف اطلاعات گایا. یکی از ماموریت‌های جذاب این کاوشگر، شناسایی همین سیاره‌هایی است که به فراخورشیدی معروف هستند. در داده‌های تازه‎ای که از کاوش‎های این تلسکوپ فضایی به‌دست‌آمده تعداد زیادی سیاره‎ فراخورشیدی شناسایی شده است که هرکدام می‏تواند سوژه‎های شگفت‎انگیزی برای مطالعات دانشگاهی اخترفیزیک در جهان باشد. یکی دیگر از دستاورد‌های شگفت‌انگیز گایا شناسایی ۸۰۰هزار منظومه ستاره‌ای دوتایی است؛ اجرامی که در مشاهدات اولیه به نظر می‌رسد یک ستاره منفرد هستند، اما با رصد‌های دقیق‎تر معلوم می‎شود دو ستاره‎اند که به دور یک مرکز جرم مشترک می‎چرخند. در میان این ستاره‌ها برخی جزو ستاره‌های متغیر هستند که نورشان در بازه‌های زمانی مشخصی، کم و زیاد می‌شود. این ستاره‌ها در دانش اخترفیزیک به‌عنوان روشی برای تعیین فاصله ستاره‌های دیگر به‌کار می‌روند.

خبر‌های تازه از ستاره‎هایی که می‎لرزند

همان‎طور که در زمین گاهی زلزله رخ می‎دهد ستاره‏ها هم ممکن است به دلیل فعالیت‎های لایه‎های مختلف درون‌شان، تکان‎های شدیدی را تجربه کنند که اخترشناسان به آن «ستاره‎لرزه» می‎گویند. با اطلاعات تازه معلوم شد برخی از این لرزش‌ها در مقیاس بسیار بزرگی است که بیشتر شبیه سونامی است. شناسایی این نوسان‎ها در شرایطی که شکل کروی ستاره حفظ شده است می‎تواند سوالات زیادی در حوزه فیزیک ستاره را پاسخ دهد. نکته جالب دیگر درباره بررسی خوشه‎های ستاره‏ای است. بررسی این خوشه‎ها درون کهکشان‎ها این شرایط را برای محققان فراهم می‏کند تا بتوانند ستاره‎ها را به صورت شش‌بعدی (موقعیت سه‌بعدی و سرعت سه‌بعدی) مورد تجزیه و تحلیل قرار دهند و به این ترتیب ستاره‎ها از جنبه‌های مختلف برای محققان قابل مطالعه می‎شوند. این امکان درصورتی‌که ستاره به‌صورت منفرد بررسی شود با توجه به فاصله ستاره‌ها و ابزار فعلی بشر، وجود نخواهد داشت. برای همین مطالعه گروهی ستاره‎ها در اولویت است.

عبور از دستاورد‌های طلایی تلسکوپ هابل

قبل از گایا ماهواره فضایی هیپارکوس توانسته بود ۱۱۰هزار جرم فضایی که شامل سیاره و ستاره می‎شد را شناسایی و فهرست‎بندی کند، اما تفاوت اصلی گایا با هیپارکوس این است در فهرستی که از ستاره‎ها تهیه کرده خصوصیات فیزیکی و شیمیایی و سن آن‌ها هم ذکر شده است. هر روز، پنج مقاله از گایا منتشر می‎شود. این یعنی در سه سال گذشته ما از استاندارد طلایی نجوم که متعلق به تلسکوپ فضایی هابل بود پیشی گرفته‎ایم و اکنون سالانه ۱۶۰۰ مقاله تولید می‌کنیم. رویکرد گایا در به‌دست‌آوردن داده‎ها و اطلاعات علمی بسیار جالب است، زیرا به محض دستیابی به اطلاعات تازه به‌سرعت و به رایگان آن را در پایگاه داده‌های خود برای عموم به نمایش می‎گذارد. اکنون نیز تمام اطلاعات علمی به‌دست‌آمده از کاوش‎های گایا در پایگاه داده‎های این ماموریت منتشر شده است.

اطلاعات بیشتر برای پیش‌بینی یک تصادف کهکشانی

شاید خیلی علمی ــ تخیلی به نظر برسد، ولی یکی از یافته‎های جالب گایا طی دوران فعالیتش مربوط به کشف تصادف راه‌شیری با یک کهکشان کوچک بوده که تقریبا هشت تا ۱۱میلیارد سال پیش رخ داده است. ستاره‎شناس‎ها معتقدند این آخرین برخورد بزرگ و مهم کهکشان ما با یک کهکشان دیگر بوده که تغییر قابل‌توجهی در ابعاد راه‌شیری ایجاد کرده است، اما این داستان قرار است تکرار شود و این‌بار با شدتی بیشتر از قبل. کهکشانی که امروز خانه ماست حدود ۴.۵تا پنج‌میلیارد سال دیگر با کهکشان همسایه ما یعنی آندرومدا برخورد خواهد کرد. در اثر این اتفاق بخش زیادی از ستاره‎های راه‌شیری منهدم می‎شوند. البته برای این برخورد سناریو‌های علمی مختلفی پیش‌بینی شده است و داده‌های تازه گایا می‌تواند در پیش‎بینی دقیق‎تر این موضوع کمک‌کننده باشد.

منبع: جام جم