2013-ban az év vége egyik nagy eseménye volt a Gaia műhold felbocsátása.
December 19-én indult útjára Francia Guayanaról (Kourouból) a kettes Lagrange pontba. Január 8-án pedig meg is érkezett a Földtől 1.5 millió km távolságban lévő L2 pontnál lévő pályájára. (Itt olyan híres műholdak dolgoztak, mint a Planck, vagy a Herschel, hogy csak a legújabbakat említsem.) A Gaia műhold kapcsán az Élet és Tudomány 4. számában jelent meg egy nagyon érdekes interjú Szabados László csillagásszal, aki a magyar Gaia munkacsoport vezetője. Akit részletesebben érdekel a program, az asztrometria és a magyar részvétel mindenképpen olvassa el! Az interjú az űrvilágon is megtalálható. (A képek keresése közben erre a blogra bukkantam, amit a Gaia projektben egyik résztvevő kutató működtet; friss hírekért, képekért érdemes ide ellátogatni.)
A Gaia elsődleges feladata, hogy nagy pontossággal mérje meg egy milliárd csillag pozícióját és több százmillió térbeli sebességét, és így elkészítse a Tejútrendszer eddigi legpontosabb három dimenziós térképét. A Gaiat megelőző, optikai égfeltérképezést a kilencvenes években végző Hipparcos űrprogrammal összehasonlítva: ha a Hipparcos képes volt egy a Holdon álló űrhajós szögméretét megmérni, akkor Gaia képes az űrhajós nagyujja körmének szögméretét megmérni. (Persze ehhez szerencsétlen űrhajósnak le kellene vennie a kesztyűjét és bizony ezután már nem élne sokáig. Úgyhogy annyira erre nem is vagyunk kíváncsiak, inkább a csillagokkal foglalkozunk.) Tehát a nagy pontosság kitétel a Gaia esetében (az én szemszögemből vizsgálva) azt jelenti, hogy először lesz képes egy optikai tartományban mérő műszer túlszárnyalni a rádió interferometriával elérhető pontosságot. Jelenleg a VLBI technikával megvalósított nemzetközi égi vonatkoztatási rendszer (International Celestial Reference Frame, ICRF) második verziója 3414 rádióhangos kvazár pontos pozícióját tartalmazza - ebből 295 a rendszert definiáló forrás - közelítőleg 100 mikro-ívmásodperces pontossággal. Gaia a csillagok mellett közel félmillió optikai tartományban fényes kvazár pozícióját is meg fogja határozni. Ily módon lehetőség nyílik az optikai és rádiótartományban létrehozott vonatkoztatási rendszerek összekötésére.
A műhold felbocsátása előtt magyar kutatók az optikai tartományban jelenleg elérhető legfrissebb Sloan digitális égfeltérképező program (Sloan Digital Sky Survey, SDSS) keretében biztosított katalógus és az ICRF2 források VLBI mérésekből származó pozícióinak összevetését végezték el, hogy felderítsék, milyen nehézségek várhatóak majd a Gaia esetében. A vizsgált minta 4 százaléka mutatott szignifikáns pozíció-eltérést, amelyet vagy gravitációs lencsehatás, vagy kettős fekete lyuk jelenlétével lehet magyarázni.
 |
| Copyright: ESA |
 |
| Az öt Lagrange pont elhelyezkedése és egy L2-ben elhelyezkedő műhold pályája. hvossgaia.wordpress.com |
A műhold felbocsátása előtt magyar kutatók az optikai tartományban jelenleg elérhető legfrissebb Sloan digitális égfeltérképező program (Sloan Digital Sky Survey, SDSS) keretében biztosított katalógus és az ICRF2 források VLBI mérésekből származó pozícióinak összevetését végezték el, hogy felderítsék, milyen nehézségek várhatóak majd a Gaia esetében. A vizsgált minta 4 százaléka mutatott szignifikáns pozíció-eltérést, amelyet vagy gravitációs lencsehatás, vagy kettős fekete lyuk jelenlétével lehet magyarázni.
A Gaia természetesen jóval pontosabb értékeket szolgáltat majd mint az SDSS, hiszen nem hátráltatja a földi légkör. A nagyobb elérhető pontosság pedig újabb kérdéseket vet fel az AGN-ek rádió és optikai tartományban végzett pozíció méréseinek összehasonlításában. Biztosak lehetünk abban, hogy az optikai tartományban sugárzó térrész egybeesik a mérési hibahatáron belül a rádiótartományban sugárzó térrésszel egy AGN-ben? A rádiójelekért a rádió-hangos AGN-ek jetjének szinkrotron sugárzása felelős, az optikai tartományban észlelt sugárzás viszont származhat a jetből (szintén szinkrotron sugárzásból), az akkréciós korong fölött elhelyezkedő koronából, vagy a fekete lyuktól távolabbról a portóruszból is, de (termális) optikai sugárzás az AGN-t tartalmazó galaxisból is érkezik. Mivel Gaia főként közeli forrásokat fog vizsgálni ezeknél ez a hozzájárulás jelentős lehet - egyes becslések szerint a források 20 százalékánál - és figyelembe kell venni. Ha blazárokat figyelünk meg (azaz olyan rádió-hangos AGN-eket, ahol a jetekre nagyon kis szögben látunk rá), akkor az optikai tartományban is dominálni fog a jetekből származó (nem hőmérsékleti) optikai sugárzás.
A másik problémaforrás az úgynevezett fotocenter vándorlás, azaz az optikai változékonyság nemcsak a különböző időpontban mért intenzitás különbségeként, hanem az optikai pozíció változásaként is jelentkezik. (Ez természetesen a nem hőmérsékleti sugárzásban jelentkezik, azaz a központi régióból ered, a jetből, vagy az akkréciós korongból.) Értelemszerűen ez rontja a pozíció meghatározás pontosságát, azonban az effektus nagyon hasznos, hiszen információt közöl a forrás belsejében végbemenő jelenségekről. A Gaia felbocsátása előtt végeztek ilyen kutatásokat és azt találták, hogy a fényes és közeli források esetén a fotocenter vándorlás Gaiaval is kimutatható lesz. Rádió sugárzó, jet dominálta források esetén a fotocenter eltolódást össze lehet vetni a rádiótartományban mért változásokkal, és a jet irányával. A korreláció esetén feltételezhető, hogy az optikai tartományban és rádió tartományban mért sugárzás egy helyről származik (a jetből).
Felvetették, hogy a fekete lyukak összeolvadásának utolsó fázisában a gravitációs sugárzás hatásra előfordulhat, hogy a keletkező fekete lyuk visszarúgást (recoil) szenved el, mintegy kipenderülve az (közben az összeolvadás során létrejött) új galaxis tömegközéppontjából. A Gaiaval elvileg lehetővé válhat ilyen objektumok felfedezése is, ezeknél az optikai tartományban látható galaxis középpontja (amelynek pontos pozícióját a műhold szolgáltatná) nem esne egybe a rádiótartományban meghatározott aktív mag helyzetével. (Természetesen ehhez szükséges, hogy az AGN rádiótartományban sugározzon.) A Gaia program szolgáltatta adatok az aktív galaxismagok kutatásában is nagyon érdekes új kutatási irányok lehetőségeit vetik fel.
A másik problémaforrás az úgynevezett fotocenter vándorlás, azaz az optikai változékonyság nemcsak a különböző időpontban mért intenzitás különbségeként, hanem az optikai pozíció változásaként is jelentkezik. (Ez természetesen a nem hőmérsékleti sugárzásban jelentkezik, azaz a központi régióból ered, a jetből, vagy az akkréciós korongból.) Értelemszerűen ez rontja a pozíció meghatározás pontosságát, azonban az effektus nagyon hasznos, hiszen információt közöl a forrás belsejében végbemenő jelenségekről. A Gaia felbocsátása előtt végeztek ilyen kutatásokat és azt találták, hogy a fényes és közeli források esetén a fotocenter vándorlás Gaiaval is kimutatható lesz. Rádió sugárzó, jet dominálta források esetén a fotocenter eltolódást össze lehet vetni a rádiótartományban mért változásokkal, és a jet irányával. A korreláció esetén feltételezhető, hogy az optikai tartományban és rádió tartományban mért sugárzás egy helyről származik (a jetből).
Felvetették, hogy a fekete lyukak összeolvadásának utolsó fázisában a gravitációs sugárzás hatásra előfordulhat, hogy a keletkező fekete lyuk visszarúgást (recoil) szenved el, mintegy kipenderülve az (közben az összeolvadás során létrejött) új galaxis tömegközéppontjából. A Gaiaval elvileg lehetővé válhat ilyen objektumok felfedezése is, ezeknél az optikai tartományban látható galaxis középpontja (amelynek pontos pozícióját a műhold szolgáltatná) nem esne egybe a rádiótartományban meghatározott aktív mag helyzetével. (Természetesen ehhez szükséges, hogy az AGN rádiótartományban sugározzon.) A Gaia program szolgáltatta adatok az aktív galaxismagok kutatásában is nagyon érdekes új kutatási irányok lehetőségeit vetik fel.
