Gaia werd gelanceerd op 19 december 2013 en de brandstoftank is nu bijna leeg. Het ruimtevaartuig verbruikt ongeveer een dozijn gram koud gas per dag om met uiterste precisie te kunnen draaien en de hemel af te speuren. Dit is echter nog lang niet het einde van de missie. Technologietesten zijn gepland voor de komende weken voordat Gaia wordt verplaatst naar haar baan voor 'gepensioneerden'. Ook staan nog twee grote data-releases gepland rond 2026 en het einde van dit decennium.
“Dit is het einde van de wetenschappelijke waarnemingen van deze fantastische missie, die al onze verwachtingen heeft overtroffen en bijna twee keer zo lang heeft geduurd als oorspronkelijk was voorzien”, zegt ESA-directeur Wetenschap Carole Mundell. "De schat aan gegevens die Gaia heeft verzameld geeft ons unieke inzichten in de oorsprong en evolutie van onze Melkweg en de astrofysica van ons zonnestelsel. De unieke inzichten in de astrometrie zullen een erfenis nalaten voor toekomstige generaties."
"Na 11 jaar in de ruimte, en het overleven van micrometeorietinslagen en zonnestormen, is Gaia klaar met het verzamelen van wetenschappelijke gegevens. Nu richten alle ogen zich op de voorbereiding van de volgende datasets", zegt Gaia hoofdwetenschapper Johannes Sahlmann. “Ik ben enthousiast over de ontdekkingen die ons nog te wachten staan.”
Gaia levert de beste Melkweg-kaart ooit
Gaia heeft de posities, afstanden, bewegingen, helderheid, samenstelling en tal van andere kenmerken van sterren in kaart gebracht door deze vele jaren met haar drie instrumenten te monitoren. Dit heeft Gaia in staat gesteld om haar primaire doel nu al te bereiken: het bouwen van de grootste, meest precieze kaart van de Melkweg, die ons eigen sterrenstelsel laat zien zoals nooit tevoren.
Gaia heeft ook het best gereconstrueerde beeld gecreëerd van ons sterrenstelsel van buitenaf. De vandaag gepubliceerde nieuwe artistieke impressie van de Melkweg is gebaseerd op Gaia-resultaten uit een groot aantal gepubliceerde wetenschappelijke artikelen van het afgelopen decennium.
"Het bevat grote veranderingen ten opzichte van eerdere modellen, omdat Gaia ons beeld van de Melkweg heeft veranderd. Zelfs basisideeën zijn herzien, zoals de rotatie van de centrale balk van ons sterrenstelsel, de kromming van de schijf, en de gedetailleerde structuur van spiraalarmen en interstellair stof in de buurt van de zon", zegt Stefan Payne-Wardenaar, wetenschappelijk visualisatie-expert aan het Max Planck Instituut voor Astronomie in Duitsland. “
Tekst gaat verder onder de afbeelding
Ontdekkingsmachine van het decennium
Gaia's herhaaldelijke metingen van afstanden, bewegingen en kenmerken van sterren maken 'galactische archeologie' van onze Melkweg mogelijk. De ontdekking van ontbrekende schakels in de complexe geschiedenis van ons sterrenstelsel helpt astronomen om meer te weten te komen over onze oorsprong.
Van het detecteren van ‘geesten’ van andere sterrenstelsels en meerdere stromen oude sterren die in de vroege geschiedenis met de Melkweg zijn samengevoegd, tot het vinden van bewijs voor een nog altijd gaande botsing met het Boogschutter-dwergsterrenstelsel: Gaia herschrijft de geschiedenis van de Melkweg en doet voorspellingen over de toekomst.
Tijdens het scannen van de sterren in ons eigen sterrenstelsel heeft Gaia ook andere objecten gespot, van planetoïden in ons zonnestelsel tot sterrenstelsels en quasars (de heldere en actieve centra van sterrenstelsels aangedreven door superzware zwarte gaten) buiten onze Melkweg. Gaia heeft bijvoorbeeld de precieze banen voor meer dan 150.000 planetoïden in kaart gebracht. De ruimtetelescoop heeft ook de grootste driedimensionale kaart van ongeveer 1,3 miljoen quasars gemaakt, waarvan de meest verafgelegen stammen uit de tijd dat het heelal slechts 1,5 miljard jaar oud was.
Gaia heeft ook een nieuw soort zwart gat ontdekt, waaronder één met een massa van bijna 33 keer de massa van de zon, verborgen in het sterrenbeeld Adelaar (Aquila), op minder dan 2000 lichtjaar van de aarde. Dit is de eerste keer dat zo’n zwaar zwart gat, ontstaan na de ineenstorting van een ster, is gespot in de Melkweg.
"Het is indrukwekkend dat deze ontdekkingen gebaseerd zijn op alleen de eerste paar jaren aan Gaia-gegevens, en pas recent zijn gedaan. Gaia is nu al de ontdekkingsmachine van het decennium, een trend die zich ongetwijfeld zal voortzetten", zegt Anthony Brown (voorzitter van het Gaia Data Analysis and Processing Consortium (DPAC) en Sterrewacht Leiden).
Nog meer ontdekkingen op komst
De wetenschappelijke en technische teams van Gaia werken al op volle kracht aan de voorbereidingen voor de Gaia data-release 4 (DR4), een dataset die verwacht wordt in 2026. Met elke release wordt het volume aan gegevens en de kwaliteit verbeterd, en Gaia DR4, met een verwachte 500 TB aan gegevensproducten, is daarop geen uitzondering. Deze set zal de eerste 5,5 jaar van de missie bestrijken, wat overeenkomt met de oorspronkelijk geplande duur van de missie. Gaia DR4 breidt de catalogus van dubbelsterren uit, een dataset die nu al de grootste ooit is. Gaia heeft een uniek vermogen om de kleine bewegingen van paren hemellichamen die dicht bij elkaar draaien vast te leggen en heeft al eerder verborgen metgezellen rond heldere sterren gezien.
Gaia's laatste gerichte waarneming vond plaats op 10 januari, van de dubbelster 61 Cygni. Deze iconische ster trok de aandacht van 19e-eeuwse astronomen en dit leverde enkele van de eerste correcte beweging- en parallaxmetingen op, op basis van eenzelfde techniek die Gaia voor zo'n twee miljard sterren gebruikte.
Het is de verwachting dat Gaia's komende datasets ook meer exoplaneten bevatten. Dit is dankzij het langere tijdsbestek van waarnemingen, waardoor het veel gemakkelijker is om sterren te spotten die zachtjes ‘wiebelen’ door de aanwezigheid van eromheen draaiende planeten.
In de komende maanden worden de voorbereidingen opgestart voor de vijfde en laatste grote data-release aan het einde van dit decennium, die de volledige 10,5 jaar aan missiegegevens omvat.
Gaia’s pensioenplan
Na het einde van de wetenschappelijke waarnemingen, begint nu een korte periode van technologietesten. Deze testen hebben het potentieel om de Gaia-kalibraties verder te verbeteren en meer te weten te komen over het gedrag van bepaalde apparatuur in de telescoop na een aanwezigheid van tien jaar in de ruimte. Dit kan het ontwerp van toekomstige ruimte-missies helpen. Na enkele weken testen verlaat de telescoop dan zijn huidige baan rond Lagrangepunt 2 op 1,5 miljoen km van de aarde in de tegenrichting van de zon. Gaia wordt dan in een heliocentrische baan gebracht, ver weg van de invloedssfeer van de aarde. Het ruimtevaartuig gaat op 27 maart 2025 in een passieve modus om schade aan of interferentie met andere ruimtevaartuigen te voorkomen.
Laatste afscheid voor ruimtetelescoop Gaia
Tijdens de technologietests zal de oriëntatie van Gaia worden veranderd, wat betekent dat de ruimtetelescoop tijdelijk helderder zal worden, waardoor kleine telescopen hem kunnen zien; nog steeds zal Gaia niet zichtbaar zijn met het blote oog. Een gids is beschikbaar voor het lokaliseren van Gaia aan de hemel en amateurastronomen worden uitgenodigd om hun waarnemingen te delen.