天文学では、「光の年」という用語を、光自体が移動するのと同じくらい速く見えるようにします。星の視差-地球上の私たちの移動する視点によって引き起こされる、年に1回の小さな見かけのシフト-は、他のどの方法よりも真にその距離を伝えます。
近くの星の正確な視差は、最も遠い銀河までの宇宙距離ラダー全体のベースを形成します。これは、大きな飛躍を遂げようとしている重要な科学です。 2013年12月19日に打ち上げられた欧州宇宙機関の待望のガイア天文台が、科学ミッションを開始する準備が整いました。
ガイアの目標は、まだ天の川の最も正確な地図を作成することです。 10億個の星の位置を20個まで正確に特定します番目 マグニチュード—天の川銀河のすべての星のほぼ1パーセント。
「占星術と測光装置を使って、10億個以上の星を分析します。各星の位置と動きを、ガイアの前身のヒッパルコスよりも最大100倍正確に、はるかに多数の星について測定します」とジュゼッペサリは言います。 ESAのガイアプロジェクトマネージャー、プレスリリース。
ガイアの目標は一見シンプルですが、地球の大気からの乱流が単に高すぎる地上ベースの望遠鏡から行うことは不可能です。ガイアは地球の大気の上にいることでこの問題を回避しています。距離を少なくとも25マイクロ秒の精度で測定します。これは、ニューヨークの距離から見たシカゴの人の髪の毛の見かけの幅を測定するようなものです。
これを行うために、Gaiaは空を繰り返しスキャンし、5年間でその10億の星のそれぞれを平均70回観測します。 6時間に1回ゆっくりと回転し、2つの望遠鏡を空を横切って掃引し、別々のフィールドからの光を、これまで宇宙に飛んだ最大10億ピクセルのデジタルカメラに焦点を合わせます。
星がカメラを横切ってドリフトすると、検出されたすべての星の相対位置が測定されます。時間の経過とともに、位置の完全なネットワークが構築され、最終的には非常に正確な3Dマップが生成されます。
ガイアは5年間の科学フェーズを開始する準備が整いましたが、予期せぬ不具合がなければ、真の科学ミッションにはなりません。
初期に発見された問題の1つは、光学系の一部で水が凍結し、望遠鏡の透過率が一時的に低下することでした。打ち上げ前に水が宇宙船に閉じ込められていた可能性があり、真空状態になると水が放出されました。影響を受けた光学系を加熱して氷を取り除くと、問題は大幅に解決されました。
もう1つの問題は、発売前に予測されたよりも高いレベルの「迷光」がガイアのカメラに到達することです。これは、ガイアの直径10 mの日よけを通り過ぎる太陽からの光と、他の天体からの光の混合のようです。この影響は、観測された微光星にとってより重要です。
「しかし、私たちは搭載されたソフトウェアを最適化して、これらの高いバックグラウンドレベルの光によって引き起こされる影響を可能な限り軽減し、[1億5,000万個の星を研究するという当初のやや控えめな見積もりから遠くないと確信しています。 ]計画どおりの放射速度分光計」とSarri氏は述べています。
最後に、Gaiaには、2つの望遠鏡の間の分離角度を測定するように設計されたレーザーデバイスが含まれています。これは、Gaiaがスピンするときの熱変化によって引き起こされる予想される周期的な変動を補正するために必要です。システムは動作していますが、検出された変動は予想よりも大きいため、変動を正確に測定するためのさらなる努力が行われます。
それにもかかわらず、試運転中に行われたテストは、Gaiaが一部のケースで予想よりも優れたパフォーマンスを発揮できる可能性があることを示しています。一方では、ガイアの到達範囲を20インチよりも暗い星まで広げることが可能かもしれません番目 一方、ソフトウェアの変更により、Gaiaは空の中で最も明るい星のほとんどすべてを測定できるようになる可能性があります。以前はこのような敏感なシステムには明るすぎるとされていませんでした。
ESAのプロジェクトサイエンティスト、ティモプラスティ氏は、「試運転段階は困難であり、いくつかの活動は進行中ですが、ガイアは全体としてその約束を果たすのに十分な状態にあります。ガイア。
ガイアの使命と将来の科学的成果については、ガイアのブログでフォローできます。
