Gaia rumteleskop måler solsystemers acceleration

Målingen af ​​accelerationen af ​​vores solsystem af astronomer fra TU Dresden er et videnskabeligt højdepunkt i det tredje Gaia-katalog, som nu udkommer. Med udgivelsen den 3. december, 2020, kl 12:00, offentligheden vil have adgang til astronomiske data med høj præcision, såsom stillinger, hastigheder, størrelser og farver på omkring 1,8 milliarder astronomiske objekter.

Hvad er Gaia? Formålet med ESA-missionen, lanceret den 19. december, 2013, er intet mindre end at producere et tredimensionelt kort over alle astronomiske objekter, som kan detekteres af satellittens 1000 megapixel kamera – et imponerende gennemsnit på tre millioner stjerner i timen. Observationerne er så nøjagtige, at Gaia kun kunne spore en bevægelse på få centimeter for objekter, der er så langt væk som Månen. Et internationalt hold af videnskabsmænd genererer videnskabeligt brugbare resultater ud fra denne enorme mængde observationsdata. denne beregning, den iterative løsning af et enormt ligningssystem med 10 milliarder ukendte, har holdt supercomputere i flere europæiske forskningsinstitutioner beskæftiget siden 2015. Blandt dem. TU Dresdens højtydende computere blev stærkt efterspurgt af Prof. Klioners team til at producere de mange midlertidige løsninger, som til sidst resulterede i afgørende forbedringer af de nye Gaia-produkter.

Den fremragende kvalitet af disse resultater gjorde det muligt for forskerne i Dresden at opdage et meget interessant fænomen:Accelerationen af ​​vores solsystem. I astronomi, det har været kendt i et stykke tid, at en sådan acceleration forårsager en langsom, tilsyneladende forskydning af alle astronomiske objekter, hvilket burde blive mærkbart som et globalt mønster i de målte bevægelser. Imidlertid, for nærliggende stjerner, denne effekt er fuldstændig overlejret af den komplekse struktur og dynamik i vores galakse.

Kun en præcis måling af ekstremt fjerne astronomiske objekter, såkaldte kvasarer, kunne afsløre denne accelerationseffekt. Disse ekstremt lysende kerner af fjerne galakser anses for at være næsten fikseret på himlen, derfor bruges de i astronomi som referencepunkter.

Dresden-holdet identificerede omkring 1,6 millioner Gaia-objekter for at være kvasarer, som nu vil blive udgivet som et Gaia eget himmelske referencesystem. Disse kvasarer viser tydeligt det forventede bevægelsesmønster for den ekstremt lille acceleration, hvilken, ifølge resultaterne produceret i Dresden, er 0,23 nanometer pr. sekund i anden kvadrat. Det er første gang, at denne detektion opnås ved hjælp af optiske observationer. Professor Klioner forklarer:

"At måle solsystemets acceleration med en relativ præcision på 7 procent er et meget vigtigt videnskabeligt resultat, og på samme tid, det er en overbevisende demonstration af kvaliteten af ​​de nye data. Accelerationen målt af Gaia viser en tæt overensstemmelse med teoretiske forventninger og giver vigtig information om solsystemets bevægelse i vores galakses gravitationsfelt."

Den næste udgivelse af Gaia-kataloget er planlagt til første halvdel af 2022. I betragtning af de hidtil offentliggjorte data, vi kan helt sikkert forvente betydelig forskning på topniveau i fremtiden. Siden udgivelsen i april 2018, den anden version af Gaia-kataloget har i gennemsnit genereret fem publikationer om dagen!

I Dresden, forberedelserne til det fjerde Gaia-katalog er allerede begyndt, som vil blive offentliggjort i 2025. Observationsdataene til dette katalog vil afvente Dresden Gaia-teamet senest fra januar 2021, inklusive begge dets helt særlige udfordringer, der skal mestres, og dets videnskabelige skatte, der skal hentes.