۲۳ خرداد ۱۴۰۱ در جریان یک کنفرانس علمی خبر‌های تازه و دست‌اولی از ماموریتی فضایی با نام گایا (GAIA) منتشر شد که پیش‌بینی می‌شود سالها مرجع اصلی اخترشناسان برای مطالعه کهکشان راه‌شیری باشد؛ اطلاعاتی که از آن به‌عنوان داده‌های انقلابی و تحولآفرین در دنیای نجوم یاد می‌شود، زیرا از گوشه‌گوشه منظومه‌شمسی، کهکشان راه‌شیری و حتی کهکشان‌های همسایه اسرار زیادی در دل دارند. در این مجموعه داده، حدود دومیلیارد ستاره درون کهکشان راه‌شیری مورد بررسی قرار گرفته‌اند و گایا اطلاعات حیرتآوری از آن‌ها ثبت کرده است.
ستارههایی که شناخت هرکدام روایتی تازه است برای آن‌که بدانیم آن‌ها چه انواعی دارند و با تعمیم ویژگیهایشان به مجموعههای بزرگ‌تر به پرسشهای زیادی درباره شکلگیری و تحول کهکشان راه‌شیری پاسخ دهیم. گایا، کاوشگری فضایی است که آژانس فضایی اروپا (ESA) در اواخر سال ۲۰۱۳/ ۱۳۹۲به فضا پرتاب کرد و پس از قرارگیری در فاصله ثابتی از زمین، شروع به گردش به دور خورشید نمود. این ماموریت یک‌میلیارد و ۲۰۰میلیون دلاری قرار است تا سال ۱۴۰۴/ ۲۰۲۵ یعنی زمانی که انتظار می‌رود سوخت کاوشگر تمام شود، ادامه یابد. بخشی از این اطلاعات تازه به حیاط‌خلوت کیهانی ما یعنی منظومه‌شمسی مربوط می‌شود.
کاوشگر گایا در سال‌های اخیر هزاران جرم داخل منظومه‌شمسی شامل تعداد زیادی از قمر‌های سیاره‌ها، سیارک‌ها و دنباله‌دار‌ها را زیر نظر گرفته و درباره هر یک داده‌های عظیمی گرد آورده است.
تکمیل شناسنامه دو میلیارد ستاره
در پنجم اردیبهشت ۱۳۹۷، گایا اولین نقشه کاملا سه‌بعدی خود از کهکشان راه‌شیری را منتشر کرد. در این نقشه سرعت، مکان و فاصله حدود دومیلیارد ستاره در کهکشان به دقت اندازه‌گیری شده است که تا پیش از کاوشهای گایا چیزی شبیه رویا برای اخترشناسان بود. البته همین دومیلیارد ستاره هم درواقع فقط یک‌درصد از ستاره‌های کهکشان راه‌شیری را شامل می‌شود. در نقشهای که به‌تازگی منتشر شده، با استفاده از روش طیف‌سنجی ترکیبات شیمیایی ستاره‌ها، رنگ، دمای سطحی، جرم و طول عمر هم به اطلاعات قبلی اضافه شده است که از آن کاتالوگی با جزئیات بسیار بالا از ستاره‌های کهکشان راه‌شیری به دست میدهد. شناخت عناصر شیمیایی درون جو این ستاره‌ها می‌تواند نشاندهنده این باشد که ترکیبات شیمیایی ابر اولیه و غبار پیشستارهای که ستاره‌ها از آن تشکیل شده‌اند چه بوده است. شناخت ابر اولیه و غبار کمک میکند تا بفهمیم میلیارد‌ها سال قبل چه اتفاقی افتاده و مسیر تغییرات و تکامل این ستاره‌ها و ازجمله وضعیت حال و آینده دور و نزدیک خورشید و اثرات احتمالی‌اش بر زمین برای محققان روشن شود.
شناسایی ۸۰۰هزار ستاره دوتایی
تصور کنید جایی دور از زمین سیاره‌های زیادی که ممکن است برخی از آن‌ها خیلی شبیه سیاره ما باشند در حال چرخش به دور ستاره خود هستند و ما در زمین می‌توانیم ویژگیهای این سیاره‌ها را بررسی کنیم آن‌هم به لطف اطلاعات گایا. یکی از ماموریت‌های جذاب این کاوشگر، شناسایی همین سیاره‌هایی است که به فراخورشیدی معروف هستند. در داده‌های تازهای که از کاوشهای این تلسکوپ فضایی به‌دست‌آمده تعداد زیادی سیاره فراخورشیدی شناسایی شده است که هرکدام می‌تواند سوژههای شگفتانگیزی برای مطالعات دانشگاهی اخترفیزیک در جهان باشد. یکی دیگر از دستاورد‌های شگفت‌انگیز گایا شناسایی ۸۰۰هزار منظومه ستاره‌ای دوتایی است؛ اجرامی که در مشاهدات اولیه به نظر می‌رسد یک ستاره منفرد هستند، اما با رصد‌های دقیقتر معلوم می‌شود دو ستارهاند که به دور یک مرکز جرم مشترک میچرخند. در میان این ستاره‌ها برخی جزو ستاره‌های متغیر هستند که نورشان در بازه‌های زمانی مشخصی، کم و زیاد می‌شود. این ستاره‌ها در دانش اخترفیزیک به‌عنوان روشی برای تعیین فاصله ستاره‌های دیگر به‌کار می‌روند.
خبر‌های تازه از ستارههایی که میلرزند
همانطور که در زمین گاهی زلزله رخ میدهد ستاره‌ها هم ممکن است به دلیل فعالیتهای لایههای مختلف درون‌شان، تکانهای شدیدی را تجربه کنند که اخترشناسان به آن «ستارهلرزه» میگویند. با اطلاعات تازه معلوم شد برخی از این لرزش‌ها در مقیاس بسیار بزرگی است که بیشتر شبیه سونامی است. شناسایی این نوسانها در شرایطی که شکل کروی ستاره حفظ شده است می‌تواند سوالات زیادی در حوزه فیزیک ستاره را پاسخ دهد. نکته جالب دیگر درباره بررسی خوشههای ستاره‌ای است. بررسی این خوشهها درون کهکشانها این شرایط را برای محققان فراهم میکند تا بتوانند ستاره‌ها را به صورت شش‌بعدی (موقعیت سه‌بعدی و سرعت سه‌بعدی) مورد تجزیه و تحلیل قرار دهند و به این ترتیب ستاره‌ها از جنبه‌های مختلف برای محققان قابل مطالعه میشوند. این امکان درصورتی‌که ستاره به‌صورت منفرد بررسی شود با توجه به فاصله ستاره‌ها و ابزار فعلی بشر، وجود نخواهد داشت. برای همین مطالعه گروهی ستاره‌ها در اولویت است.
عبور از دستاورد‌های طلایی تلسکوپ هابل
قبل از گایا ماهواره فضایی هیپارکوس توانسته بود ۱۱۰هزار جرم فضایی که شامل سیاره و ستاره میشد را شناسایی و فهرستبندی کند، اما تفاوت اصلی گایا با هیپارکوس این است در فهرستی که از ستاره‌ها تهیه کرده خصوصیات فیزیکی و شیمیایی و سن آن‌ها هم ذکر شده است. هر روز، پنج مقاله از گایا منتشر می‌شود. این یعنی در سه سال گذشته ما از استاندارد طلایی نجوم که متعلق به تلسکوپ فضایی هابل بود پیشی گرفتهایم و اکنون سالانه ۱۶۰۰ مقاله تولید می‌کنیم. رویکرد گایا در به‌دست‌آوردن دادهها و اطلاعات علمی بسیار جالب است، زیرا به محض دستیابی به اطلاعات تازه به‌سرعت و به رایگان آن را در پایگاه داده‌های خود برای عموم به نمایش میگذارد. اکنون نیز تمام اطلاعات علمی به‌دست‌آمده از کاوشهای گایا در پایگاه داده‌های این ماموریت منتشر شده است.
اطلاعات بیشتر برای پیش‌بینی یک تصادف کهکشانی
شاید خیلی علمی ــ تخیلی به نظر برسد، ولی یکی از یافتههای جالب گایا طی دوران فعالیتش مربوط به کشف تصادف راه‌شیری با یک کهکشان کوچک بوده که تقریبا هشت تا ۱۱میلیارد سال پیش رخ داده است. ستارهشناسها معتقدند این آخرین برخورد بزرگ و مهم کهکشان ما با یک کهکشان دیگر بوده که تغییر قابل‌توجهی در ابعاد راه‌شیری ایجاد کرده است، اما این داستان قرار است تکرار شود و این‌بار با شدتی بیشتر از قبل. کهکشانی که امروز خانه ماست حدود ۴.۵تا پنج‌میلیارد سال دیگر با کهکشان همسایه ما یعنی آندرومدا برخورد خواهد کرد. در اثر این اتفاق بخش زیادی از ستاره‌های راه‌شیری منهدم میشوند. البته برای این برخورد سناریو‌های علمی مختلفی پیش‌بینی شده است و داده‌های تازه گایا می‌تواند در پیش‌بینی دقیقتر این موضوع کمک‌کننده باشد.
