En guide till galaxen
Den 20 december skjuts rymdsonden Gaia upp med en rysk bärraket från den Europeiska rymdorganisationen ESA:s bas i Franska Guyana. Gaia är ett av ESA:s viktigaste forskningsprojekt och ska mäta positionerna på omkring en miljard stjärnor och andra astronomiska objekt. Det motsvarar att en procent av alla stjärnor i Vintergatan kartläggs.
När stjärnhimlen skådas från ett observatorium ses samma tvådimensionella bild som alla människor kan skåda från jorden. Avsikten med Gaia är att kunna göra en tredimensionell stjärnkatalog. Mätningen av himlakropparnas avstånd och rörelser kallas för astrometri och är en av astronomins äldsta grenar. Med blotta ögat kunde den grekiske astronomen Hipparcos 150 år före vår tideräkning samla ihop den första stjärnkatalogen.
Hipparcos påverkade astrometrin även många århundraden senare, år 1989. ESA sände då upp en rymdsond döpt till just Hipparcos. Bokstäverna i namnet på rymdsonden High Precision Parallax Collecting Satellite som ESA sände upp hade förkortats till den forntida astronomens namn. Sonden gjorde en av de första astro-metriska mätningarna från rymden och angav positionen för mer än 100 000 stjärnor. Projektet slutfördes 1993 och Gaia är dess uppföljare. Gaia ska kunna observera stjärnorna långt ut i vår galax, Vintergatan, och även bortom den, i andra galaxer. Hipparcos teleskop var 30 centimeter i diameter, Gaias är 140.
När det kommer till astrometri ligger Europas satsningar före den amerikanska rymdstyrelsen Nasa. Deras rymdteleskop Hubble studerar enstaka himlakroppar i detalj, medan Gaia studerar hela stjärnhimlen. Resultaten kommer inte bli slående rent bildmässigt, däremot väntas de få oerhört stor betydelse för forskningen.
Kameran på Gaia har en mycket hög upplösning; en miljard pixlar mot en vanlig kameras tio miljoner pixlar. Fotografierna ska kartlägga positioner, färgkompositioner, stjärnljusets intensitet och spektrum under fem års tid.
Gaia hjälper forskarna att studera stjärnors ljusstyrka. Med hjälp av den kan forskarna beräkna avståndet till stjärnorna rätt och få fram fler fakta om stjärnans egenskaper. Till exempel vad den är sammansatt av, dess temperatur och om den har följeslagare som andra stjärnor eller planeter som påverkas av dess dragningskraft.
Lennart Lindegren, professor vid Lunds universitet, var en av pådrivarna bakom Hipparcos och är även initiativtagare till Gaia. Fem års mätningar av en miljard stjärnor producerar en mycket stor mängd data. Lennart Lindegren och andra forskare i Lund och Uppsala har utvecklat de matematiska ekvationerna i den programvara som ska emot och behandla sondens mätdata.
– Det finns tusentals exoplaneter som väntar på att upptäckas av Gaia utanför solsystemet, främst större gasjättar, säger Lennart Lindegren.
En extrasolär planet, eller exoplanet, är en planet som befinner sig i ett annat solsystem än vårt eget.
Gaia kommer även att observera de hundratusentals asteroider som finns utspridda mellan planeterna Jupiter och Mars. Asteroiderna är rester av himlakroppar från tiden när solsystemet bildades, så sonden kan ge nya kunskaper. Genom Gaia kan den nu knappa kunskapen om andra galaxer förbättras. Bland annat hoppas forskarna kunna mäta avståndet till Andromedagalaxen och De magellanska molnen, två satellitgalaxer till Vintergatan.
– Gaia studerar hur Vintergatan under sin utveckling kan ha sugit upp mindre galaxer, berättar Lennart Lindegren.
Om några månader når Gaia sin position i jordens omloppsbana. De första mätresultaten förväntas komma 2015, men först framåt 2021 räknar forskarna med att fått fram slutresultatet. Den förståelse om universum och vårt eget ursprung som Gaia sänder tillbaka till jorden kan bli omvälvande. Det har skett tidigare i historien med händelser på himlavalvet. Forskarna tror till exempel att Betlehemsstjärnan kan ha varit en supernova i Andromeda-galaxen.
