Pomagając astronomom dostrzec to, czego nie widać
W ramach misji Gaia(odnośnik otworzy się w nowym oknie) Europejskiej Agencji Kosmicznej(odnośnik otworzy się w nowym oknie) zebrano podstawowe dane astronomiczne dla miliardów gwiazd w Drodze Mlecznej. W rzeczywistości, od uruchomienia misji w 2013 r. do jej zamknięcia w marcu 2025 r., wykonano ponad trzy biliony obserwacji dwóch miliardów gwiazd i innych obiektów znajdujących się w naszej galaktyce i poza nią. Chociaż obserwacje te znacznie pogłębiły nasze zrozumienie tego, jak uformowała się Droga Mleczna i jaka jest jej budowa, nawet tak potężny teleskop jak Gaia nie jest w stanie zobaczyć wszystkiego. „Właściwa analiza danych Gaia wymaga również zrozumienia tej części naszej galaktyki, których Gaia nie mogła dostrzec“, mówi Anthony Brown(odnośnik otworzy się w nowym oknie), profesor nadzwyczajny z Obserwatorium w Lejdzie(odnośnik otworzy się w nowym oknie), należącego do Uniwersytetu w Lejdzie(odnośnik otworzy się w nowym oknie).
Transatlantycka historia sukcesu
Finansowany ze środków UE projekt GaiaUnlimited(odnośnik otworzy się w nowym oknie) pomaga naukowcom „dostrzec“ to, czego nie zobaczyła Gaia. Podczas gdy Gaia była misją europejską, GaiaUnlimited jest misją transatlantycką. W projekt zaangażowanych było nie tylko wielu partnerów(odnośnik otworzy się w nowym oknie) europejskich, ale także Uniwersytet Nowojorski(odnośnik otworzy się w nowym oknie). „Nasi amerykańscy partnerzy zapoczątkowali pierwsze dyskusje na temat tego projektu i wnieśli ważny wkład do rozwinięcia podstawowych zasad leżących u podstaw wdrożenia funkcji selekcji“, podkreśla Brown. Amerykańscy partnerzy otrzymali z kolei dostęp do ogromnych ilości danych sondy Gaia. W projekt GaiaUnlimited zaangażowany jest również Uniwersytet Monash(odnośnik otworzy się w nowym oknie) z Melbourne w Australii, co czyni go nie tylko projektem transatlantyckim, ale także międzynarodowym. Połączenie zasobów i wiedzy specjalistycznej umożliwi astronomom wzmocnienie ich możliwości, niezależnie od tego, na jakim kontynencie pracują.
Obserwacja wszechświata
Gdy astronomowie obserwują gwiazdy, by zbadać ich właściwości fizyczne, ich obserwacje ograniczają się zazwyczaj do najjaśniejszych gwiazd, które można zobaczyć za pomocą teleskopu. W rezultacie obserwują tylko te gwiazdy, które znajdują się w maksymalnej dostępnej odległości. Poza tą odległością światło gwiazdy są po prostu zbyt słabe, by można ją było obserwować. „Podczas obserwacji nieba mamy tendencję do »wybierania« najjaśniejszych i najbliżej położonych gwiazd, które są najłatwiejsze do zaobserwowania“, wyjaśnia Brown. „W zależności od tego, jak potężny jest teleskop lub jak czułe jest urządzenie za teleskopem, które mierzy światło gwiazd, obserwujemy inny wybór gwiazd spośród wszystkich znajdujących się w Drodze Mlecznej“. Zjawisko to jest znane pod nazwą „funkcji selekcji“(odnośnik otworzy się w nowym oknie) przeglądu nieba i informuje badaczy o prawdopodobieństwie, z jakim gwiazda o danych obserwowanych właściwościach może zostać wykryta przez teleskop i urządzenie pomiarowe. „Funkcja selekcji pozwala nam z kolei wydzielić ułamek gwiazd danego typu, który w ramach naszego przeglądu nieba można wykryć. Nazywamy to »kompletnością«“, dodaje Brown. Celem projektu GaiaUnlimited było opracowanie i wdrożenie funkcji selekcji do przeglądu Gaia.
Nieograniczony widok na Drogę Mleczną
Partnerzy projektu wspólnie opracowali zestaw narzędzi o otwartym kodzie źródłowym(odnośnik otworzy się w nowym oknie), które można teraz wykorzystać do uwzględnienia funkcji selekcji Gaia w analizach naukowych danych zebranych przez sondę Gaia. „Fakt, że Gaia widzi gwiazdy tylko do pewnej granicy jasności pozornej, prowadziłby do błędnych wniosków na temat wielkości i struktury Drogi Mlecznej“, podsumowuje Brown. „Uwzględniając to ograniczenie, funkcja selekcji daje nam nieograniczony widok na Drogę Mleczną i zapewnia maksymalne wykorzystanie danych Gaia“. Mimo, że projekt GaiaUnlimited zakończył się, prace realizowane w jego ramach są kontynuowane przez konsorcjum Gaia Data Processing and Analysis Consortium(odnośnik otworzy się w nowym oknie), którego członkowie opracowują i wdrażają narzędzia funkcji selekcji dla nadchodzącego programu Gaia Data Release 4.
