W 2013 r. Europejska Agencja Kosmiczna (ESA) wdrożyła Gaia misja, obserwatorium kosmiczne przeznaczone do pomiaru pozycji ruchów ciał niebieskich. Przez ostatnie cztery lata Gaia badał odległe gwiazdy, planety, komety, asteroidy, kwazary i inne obiekty astronomiczne, a zebrane dane zostaną wykorzystane do stworzenia największego i najbardziej precyzyjnego katalogu przestrzeni kosmicznej 3D, jaki kiedykolwiek powstał, o łącznej wartości 1 miliarda obiektów.
Korzystanie z danych dostarczonych przez Gaia zespół międzynarodowych naukowców przeprowadził badanie niedawno odkrytej gromady gwiazd zwanej Gaia 1. Znajduje się około 15 000 lat świetlnych od Ziemi i mierzy w promieniu około 29 lat świetlnych, wiele o tej gromadzie pozostało nieznanych. Jako takie, badanie pomogło nałożyć ograniczenia na wiele tajemnic tej gromady gwiazd, w tym na jej wiek, metaliczność i pochodzenie.
Ze względu na ich badania, które niedawno ukazały się w czasopiśmie Astronomia i astrofizyka pod tytułem „Szczegółowa analiza obfitości chemicznej gromady gwiazdowej z grubym dyskiem Gaia 1” zespół przeprowadził szczegółowe badanie obfitości chemicznej Gaia 1, aby określić jej nieznane parametry. Na tej podstawie możliwe są teraz dokładne szacunki dotyczące jego wieku i składu.
Ta gromada gwiazd została po raz pierwszy zidentyfikowana w maju 2017 r., Dzięki pierwszej publikacji danych - aka. Data Release 1 (DR1) - z ESA. Na podstawie fotometrii dostarczonej przezGaia, Two Micron All-Sky Survey (2MASS), Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) oraz Panoramic Survey Telescope and Rapid Response System (Pan-STARRS1) - obiekt został scharakteryzowany jako wiek średni (6,3 miliarda lat) i system średnio bogaty w metale.
Ta połączona fotometria wskazała również, że gromada ma promień około 29 lat świetlnych i zawiera aż 20 000 mas Słońca. Jednak dalsze badania wykazały, że klaster był rzeczywiście o wiele bogatszy w metale niż wcześniej sądzono. Wskazywało to, że Gaia 1 prawdopodobnie byłaby znacznie młodsza, a według szacunków obecnie ma ona co najmniej 3 miliardy lat.
Ponadto te późniejsze badania wykazały również, że gromada ma pochodzenie pozagalaktyczne, w oparciu o fakt, że krąży ona około 5500 lat świetlnych (~ 1,7 kpc) nad dyskiem Drogi Mlecznej. Aby temu zaradzić, zespół kierowany przez Andreasa Kocha z University of Lancaster i Centre for Astronomy Heidelberg - wykorzystał dane Gaia do przeprowadzenia szczegółowego badania tego, jak bogaty w metal klaster miał uzyskać lepszy obraz jego wieku .
Jak stwierdzili w swoim badaniu: „[T] jego praca koncentruje się na szczegółowej analizie obfitości chemicznej czterech czerwonych olbrzymów członków Gaia 1, w oparciu o spektroskopię o wysokiej rozdzielczości, którą uzupełniamy badaniem właściwości orbitalnych tego obiektu przejściowego . ” Polegało to na pomiarze obfitości 14 pierwiastków w tych czerwonych olbrzymach, które zostały wybrane z badania 2MASS.
Ustalili, że Gaia 1 była bardziej uboga w metale niż wcześniej oczekiwano, co wskazywało, że jest starsza niż wskazano w zrewidowanych szacunkach wieku - od 3 do 5,3 miliarda lat. Ponadto zmierzyli również właściwe ruchy i orbity czterech gwiazd docelowych, wykorzystując dane uzyskane z piątego katalogu Astrografów CCD US Astrograph (UCAC5).
Informacje te ujawniły, że podczas swoich orbit cztery gwiazdy docelowe osiągnęłyby maksymalną odległość 3262 lat świetlnych (1,0 kpc) nad dyskiem galaktycznym, co wskazywało na to, że nie były pochodzenia pozagalaktycznego. Na koniec wskazali, że struktura Gaia 1 nie jest tak naprawdę zgodna ze strukturą gromady kulistej, jak pierwotnie została wyznaczona. Jak podsumowują w badaniu:
„To potwierdza, że Gaia 1 jest raczej masywną i świetlistą gromadą otwartą niż gromadą kulistą o małej masie. Wreszcie, obliczenia orbitalne gwiazd docelowych wzmacniają nasze ustalenia chemiczne dotyczące obecnego członkostwa Gaia 1 w grubym dysku, nawet jeśli pozostaje niejasne, które mechanizmy umieszczają go w tym miejscu ”.
Chociaż badanie pomogło nałożyć ograniczenia na jeden z nowo odkrytych obiektów Gaia, zespół przyznaje, że wciąż pozostaje wiele do odkrycia w tej gromadzie gwiazd. Uznają również, że istnieje margines błędu, jeśli chodzi o ich badania, i że konieczne są dalsze badania, aby Gaia 1 mogła zostać właściwie sklasyfikowana.
„Jednak ślad metaliczności rozprzestrzeniający się między różnymi badaniami w literaturze może wskazywać na bardziej złożone pochodzenie, które może obejmować raz jeszcze masywny progenitor”, twierdzą. „W związku z tym pytanie o jego dokładne powstanie i pochodzenie pozostaje niejasne i należy oczekiwać na więcej danych, takich jak dokładne i dokładne paralaksy, które Gaia może zaoferować”.
Ta nowo odkryta gromada i wszystkie próby jej lepszego zrozumienia są zaledwie wierzchołkiem góry lodowej, jeśli chodzi o Gaia misja do tej pory ujawniła się. Drugie oficjalne wydanie danych Gaia - aka. Gaia DR2 - ma się odbyć w kwietniu 2018 roku. Po niej nastąpi trzecie wydanie w 2020 roku, a poza wszelkimi rozszerzeniami misji, czwarte i ostatnie wydanie w 2022 roku.
