#59: Rymdbaserad astrometri: Gaia

Av Lennart Lindegren

För nästan exakt 30 år sedan bevittnade jag den epokgörande uppskjutningen av Hipparcos, astrometrisatelliten som jag skrev om i föregående inlägg. Tidigt på morgonen den 19 december 2013 stod jag ännu en gång på rymdbasen i Franska Guyana och spanade österut mot uppskjutningsrampen. Nu var det Gaia som skulle upp: uppföljaren till Hipparcos som ska kartlägga närmare två miljarder stjärnor i Vintergatan. Den här gången gick allt perfekt. En månad senare var Gaia framme vid sin destination i L2, den andra Lagrangepunkten 1,5 miljoner km från jorden, och rutinmässiga observationer påbörjades i juli 2014. Det första femårsjubileet gick tämligen obemärkt förbi i somras.

Ett fotomontage med Gaia framför Vintergatan. Bild: ESA/D. Ducros.

Hittills har Gaia registrerat över en biljon (en miljon miljoner) astrometriska mätningar! Aktuell statistik finns här. Den 25 april 2018 släpptes den andra katalogen med provisoriska Gaia data för 1,7 miljarder objekt baserade på de första två årens observationer. Katalogen ger noggranna avstånd för miljontals stjärnor, och HR-diagrammet nedan visar nu en mängd intressanta detaljer. Exempelvis att de vita dvärgarna nere till vänster följer flera olika serier beroende på grundämnessammansättningen i deras ytlager, eller att huvudserien har ett litet “jack” vid absolut magnitud 10, eftersom den inre strukturen är olika för lättare och tyngre stjärnor. Och detta är förstås bara en liten glimt av vad Gaia förmår — jag har inte alls gått in på hur mätningarna av stjärnornas rörelser håller på att revolutionera vår bild av Vintergatan, eller vad asteroidobservationerna som vi får på köpet betyder för utforskningen av vårt solsystem. Förhoppningen är att Gaia ska fortsätta leverera data till 2024, innan gasen som styr satellitens rotation tar slut.

HR-diagram för drygt 2 miljoner stjärnor i Gaia Data Release 2 med en osäkerhet i avstånden på högst 1 %. Figur: Lennart Lindegren och ESA/Gaia/DPAC.

Hur är det möjligt för Gaia att prestera så mycket bättre än Hipparcos — 10 000 gånger så många objekt och upp till 100 gånger högre noggrannhet? En del av förklaringen är att Gaias teleskop är fem gånger större, med en öppning på 1,45 m jämfört med Hipparcos 29 cm, så att betydligt svagare stjärnor nås, samtidigt som den diffraktionsbegränsade upplösningen blir fem gånger bättre. Resten förklaras av utvecklingen på detektorfronten: medan Hipparcos bara kunde observera en stjärna i taget med en typ av fotomultiplikator, mäter Gaia i genomsnitt 30 000 stjärnor samtidigt med hjälp av alla sina CCD-detektorer, som dessutom har mycket högre ljuskänslighet än fotomultiplikatorn.

Gaias digitala kamera består av 106 tätt packade CCD-detektorer med totalt 938 megapixlar. Här under hopsättningen vid Astrium i Toulouse, Frankrike. Foto: Astrium.

Liksom var fallet i Hipparcos-projektet är hundratals astronomer, dataingenjörer och andra experter runt om i Europa engagerade i bearbetningen av Gaia-satellitens observationer. Men i motsats till Hipparcos finns bara ett konsortium som tar hand om Gaia-reduktionerna från början till slut. Sverige har en liten men nog så betydelsefull del i detta genom astronomer i Lund och Uppsala. En intressant detalj i sammanhanget: Sveriges medverkan i Hipparcos- och Gaia-projekten har alltsedan slutet på 1970-talet konsekvent stötts av den svenska Rymdstyrelsen, eller Statens delegation för rymdverksamhet, som den hette fram till 1991. Ett mer än 40-årigt engagemang av en statlig myndighet som förtjänar uppmärksammas!

En kommentar till “#59: Rymdbaserad astrometri: Gaia”

Lämna ett svar

E-postadressen publiceras inte. Obligatoriska fält är märkta *