Misi ruang angkasa pemetaan Bima Sakti milik Badan Antariksa Eropa, Gaia, yang melibatkan para peneliti UCL, telah menyelesaikan fase pemindaian langit, mengumpulkan lebih dari tiga triliun pengamatan terhadap dua miliar bintang dan objek lain selama satu dekade untuk merevolusi pandangan kita tentang galaksi.
Diluncurkan pada 19 Desember 2013, tangki bahan bakar Gaia kini hampir kosong – ia menggunakan sekitar selusin gram gas dingin per hari untuk menjaganya tetap berputar dengan presisi tinggi. Tapi ini masih jauh dari akhir misi. Uji coba teknologi dijadwalkan untuk beberapa minggu ke depan sebelum Gaia dipindahkan ke orbit 'pensiun', dan dua rilis data besar-besaran dijadwalkan masing-masing sekitar tahun 2026 dan akhir dekade ini.
Direktur Sains ESA, Profesor Carole Mundell, mengatakan: “Hari ini menandai berakhirnya observasi sains dan kami merayakan misi luar biasa ini yang telah melampaui semua ekspektasi kami, yang berlangsung hampir dua kali lipat dari masa hidup yang diperkirakan sebelumnya.
“Harta karun berupa data yang dikumpulkan oleh Gaia telah memberi kita wawasan unik tentang asal usul dan evolusi galaksi Bima Sakti kita, dan juga telah mengubah ilmu astrofisika dan Tata Surya dengan cara yang belum kita hargai sepenuhnya. Gaia dibangun berdasarkan keunggulan unik Eropa dalam astrometri dan akan meninggalkan warisan jangka panjang untuk generasi mendatang.”
Ilmuwan Proyek Gaia Dr Johannes Sahlmann berkata: ” Setelah 11 tahun berada di luar angkasa dan selamat dari dampak mikrometeorit dan badai matahari, Gaia telah selesai mengumpulkan data sains. Kini semua mata tertuju pada persiapan rilis data berikutnya.
“Saya senang dengan kinerja misi luar biasa ini, dan gembira dengan penemuan yang menanti kita.”
Para peneliti di Laboratorium Sains Luar Angkasa Mullard UCL memainkan peran penting dalam pengembangan Radial Velocity Spectrometer (RVS) Gaia, yang mengungkapkan kecepatan jutaan bintang bergerak menuju atau menjauh dari kita (kecepatan radialnya).
Profesor Steven Baker (Mullard Space Science Laboratory di UCL), Penyelidik Utama Inggris untuk RVS Gaia dan pemimpin tim MSSL, mengatakan: “Meskipun instrumen Gaia telah berhenti mengumpulkan data baru, pekerjaan kami masih jauh dari selesai. Rilis Data Gaia 4 (DR4) pada tahun 2026 akan menjadi katalog data astrofisika terbesar yang pernah diterbitkan dan DR5, yang dijadwalkan pada tahun 2030, akan dua kali lebih besar.
“Kami fokus untuk memberikan kecepatan radial untuk survei 11 tahun penuh, dengan akurasi yang lebih besar dan bahkan lebih kecil dibandingkan sebelumnya.”
Setiap detektor CCD di Gaia memiliki perangkat elektronik khusus untuk mengubah level sinyal lemah menjadi gambar digital. Sebuah tim di Laboratorium Sains Luar Angkasa Mullard UCL mengembangkan prototipe elektronik dan kemudian menguji dan mengkalibrasi masing-masing dari 106 detektor elektronik yang digunakan untuk menangkap semua data Gaia. Peneliti UCL juga memiliki peran besar dalam pengolahan data spektroskopi.
Tim Inggris yang terlibat dalam misi Gaia didukung oleh Badan Antariksa Inggris dan Dewan Fasilitas Sains dan Teknologi.
Profesor Baker menambahkan: “Tidaklah berlebihan untuk mengatakan bahwa Gaia telah merevolusi ilmu kosmologi. Tambang emas dari data Gaia telah memberi kita pemahaman baru tentang evolusi galaksi Bima Sakti kita dan detail baru yang menarik dari pergerakan dan strukturnya saat ini.
“Di dekat bumi, Gaia telah menyediakan orbit yang presisi untuk lebih dari 150.000 asteroid di Tata Surya kita. Dengan setiap katalog baru yang dirilis, akan ada lebih banyak penemuan menarik yang akan dibuat – penemuan terbaik masih akan datang.”
Gaia memberikan peta Bima Sakti terbaik
Gaia telah memetakan posisi, jarak, pergerakan, perubahan kecerahan, komposisi, dan berbagai karakteristik bintang lainnya dengan memantaunya menggunakan tiga instrumen berkali-kali selama misi berlangsung.
Hal ini memungkinkan Gaia mencapai tujuan utamanya yaitu membangun peta Bima Sakti yang terbesar dan paling tepat, menunjukkan kepada kita galaksi asal kita yang belum pernah dilakukan misi lain sebelumnya.
Dengan demikian, kita sekarang juga memiliki pandangan rekonstruksi terbaik tentang bagaimana galaksi kita terlihat jika dilihat oleh pengamat luar. Gambaran seniman baru terhadap Bima Sakti ini menggabungkan data Gaia dari banyak makalah selama dekade terakhir.
Stefan Payne-Wardenaar, visualisator ilmiah di Institut Astronomi Max Planck, Jerman, mengatakan: “Ini mengandung perubahan besar dari model sebelumnya, karena Gaia telah mengubah kesan kita terhadap Bima Sakti. Bahkan ide dasar pun telah direvisi, seperti rotasi tentang batang pusat galaksi kita, lengkungan cakramnya, detail struktur lengan spiral, dan debu antarbintang di dekat Matahari.
“Namun, bagian-bagian jauh dari Bima Sakti masih berupa tebakan berdasarkan data yang tidak lengkap. Dengan dirilisnya data Gaia lebih lanjut, pandangan kita tentang Bima Sakti akan menjadi lebih akurat.”
Mesin penemuan dekade ini
Pengukuran jarak, pergerakan, dan karakteristik bintang yang dilakukan berulang kali oleh Gaia adalah kunci untuk melakukan 'arkeologi galaksi' di Bima Sakti, mengungkap mata rantai yang hilang dalam sejarah kompleks galaksi kita untuk membantu kita mempelajari lebih lanjut tentang asal usul galaksi kita. Dari mendeteksi 'hantu' galaksi lain dan berbagai aliran bintang kuno yang bergabung dengan Bima Sakti pada awal sejarahnya, hingga menemukan bukti tabrakan yang sedang berlangsung dengan galaksi katai Sagitarius saat ini, Gaia menulis ulang sejarah Bima Sakti dan membuat prediksi tentang galaksi tersebut. masa depannya.
Dalam proses pemindaian bintang-bintang di galaksi kita, Gaia juga telah melihat objek-objek lain, mulai dari asteroid di halaman belakang Tata Surya kita hingga galaksi dan quasar – pusat galaksi terang dan aktif yang ditenagai oleh lubang hitam supermasif – di luar Bima Sakti kita.
Misalnya saja, Gaia telah menyediakan orbit presisi yang tepat untuk lebih dari 150.000 asteroid, dan memiliki pengukuran berkualitas tinggi untuk mengungkap kemungkinan adanya bulan di sekitar ratusan asteroid tersebut. Ia juga telah menciptakan peta tiga dimensi terbesar dari sekitar 1,3 juta quasar, dengan kecerahan terjauh ketika alam semesta baru berusia 1,5 miliar tahun.
Gaia juga telah menemukan jenis lubang hitam baru, termasuk lubang hitam bermassa hampir 33 kali massa Matahari, bersembunyi di konstelasi Aquila, kurang dari 2000 tahun cahaya dari Bumi – lubang hitam pertama yang berasal dari bintang. sebesar ini telah terlihat di Bima Sakti. Dr George Seabroke dari UCL (Laboratorium Sains Luar Angkasa Mullard di UCL) adalah anggota tim lubang hitam Gaia yang membuat penemuan tersebut.
Dr Anthony Brown, Ketua Konsorsium Pemrosesan dan Analisis Data Gaia (DPAC) dan berbasis di Universitas Leiden di Belanda, mengatakan: “Sangat mengesankan bahwa penemuan ini hanya didasarkan pada data Gaia beberapa tahun pertama, dan banyak yang dibuat dalam satu tahun terakhir saja. Gaia telah menjadi mesin penemuan dekade ini, sebuah tren yang akan terus berlanjut.”
Peringatan! Ilmu pengetahuan yang lebih inovatif di masa depan
Tim ilmiah dan teknik Gaia sudah bekerja penuh dalam persiapan Gaia Data Release 4 (DR4), yang diharapkan terjadi pada tahun 2026. Dr Antonella Vallenari, Wakil Ketua DPAC yang berbasis di Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF), Observatorium Astronomi Padua , Italia, mengatakan: “Meskipun misi tersebut sekarang telah berhenti mengumpulkan data, kami akan menjalankan bisnis seperti biasa selama bertahun-tahun yang akan datang saat kami menyiapkan kumpulan data luar biasa ini untuk digunakan.”
Gaia DR4 akan memperluas katalog bintang binernya, yang merupakan katalog terbesar hingga saat ini. Gaia memiliki kemampuan unik untuk mendeteksi gerakan kecil dari pasangan benda langit yang mengorbit berdekatan satu sama lain, dan telah melihat pasangan yang sebelumnya tersembunyi di sekitar bintang terang.
Kebetulan, target observasi terakhir Gaia, pada 10 Januari, adalah pasangan biner 61 Cygni. Bintang ikonik ini menarik perhatian para astronom abad ke-19 karena menghasilkan beberapa pengukuran gerak diri dan paralaks pertama, teknik yang digunakan oleh Gaia pada sekitar dua miliar bintang.
Penemuan planet ekstrasurya Gaia juga diperkirakan akan meningkat dengan kumpulan data yang akan datang berkat jangka waktu pengamatan yang lebih lama sehingga lebih mudah untuk menemukan bintang-bintang yang 'bergoyang' yang ditarik perlahan oleh planet-planet yang mengorbit.
Rencana pensiun Gaia
Meskipun minggu ini menandai berakhirnya pengamatan sains, pengujian teknologi dalam jangka waktu singkat kini dimulai. Pengujian tersebut berpotensi untuk lebih meningkatkan kalibrasi Gaia, mempelajari lebih lanjut tentang perilaku teknologi tertentu setelah sepuluh tahun berada di luar angkasa, dan bahkan membantu merancang misi luar angkasa di masa depan.
Setelah beberapa minggu pengujian, Gaia akan meninggalkan orbitnya saat ini di sekitar titik Lagrange 2, 1,5 juta km dari Bumi dengan arah menjauhi Matahari, untuk dimasukkan ke dalam orbit heliosentris terakhirnya, jauh dari pengaruh pengaruh Bumi. Pesawat luar angkasa tersebut akan dipasivasi pada tanggal 27 Maret 2025, untuk menghindari bahaya atau gangguan terhadap pesawat luar angkasa lainnya.
Lambaikan tangan pada Gaia
Selama uji teknologi, orientasi Gaia akan diubah, yang berarti untuk sementara waktu akan menjadi beberapa magnitudo lebih terang, membuat pengamatan melalui teleskop kecil menjadi lebih mudah (tidak akan terlihat dengan mata telanjang). Panduan untuk menemukan lokasi Gaia telah disiapkan di sini, dan para astronom amatir diundang untuk berbagi pengamatan mereka.
Dr Uwe Lammers, Manajer Misi Gaia, mengatakan: “Gaia akan memberi kita hadiah terakhir ini saat kita mengucapkan selamat tinggal, bersinar di antara bintang-bintang menjelang masa pensiun yang layak.
“Ini adalah momen untuk merayakan misi transformatif ini dan berterima kasih kepada semua tim atas kerja keras lebih dari satu dekade dalam mengoperasikan Gaia, merencanakan pengamatannya, dan memastikan data berharganya dikembalikan dengan lancar ke Bumi.”
Tandai Greaves
m.greaves [at] ucl.ac.uk
+44 (0)20 3108 9485
- Universitas College London, Gower Street, London, WC1E 6BT (0) 20 7679 2000
