في عام 2013 ، نشرت وكالة الفضاء الأوروبية (ESA) جايا مهمة ، مرصد فضائي مصمم لقياس مواقف تحركات الأجرام السماوية. على مدى السنوات الأربع الماضية ، جايا تم دراسة النجوم البعيدة ، والكواكب ، والمذنبات ، والكويكبات ، والكوازارات ، والأجسام الفلكية الأخرى ، وسيتم استخدام البيانات التي حصلت عليها لإنشاء أكبر كتالوج ثلاثي الأبعاد وأكثرها دقة على الإطلاق ، والذي يبلغ إجماليه مليار كائن.
باستخدام البيانات المقدمة من غايا ، أجرى فريق من العلماء الدوليين دراسة عن الكتلة النجمية المكتشفة حديثًا والمعروفة باسم Gaia 1. تقع على بعد حوالي 15000 سنة ضوئية من الأرض وقياس حوالي 29 سنة ضوئية في نصف القطر ، الكثير من هذه المجموعة بقي غير معروف. على هذا النحو ، ساعدت هذه الدراسة في وضع قيود على عدد من الألغاز في هذه المجموعة النجمية ، والتي تشمل سنها ومعدنتها ومنشأها.
من أجل دراستهم التي ظهرت مؤخرا في المجلة الفلك والفيزياء الفلكية تحت عنوان "التحليل الكيميائي المفصل للوفرة السميكة العنقودية Gaia 1" ، أجرى الفريق دراسة تفصيلية عن الوفرة الكيميائية لـ Gaia 1 لتحديد معلماتها غير المعروفة. من هذا ، من المحتمل أن تكون التقديرات الدقيقة حول عمره وتكوينه ممكنة الآن.
تم تحديد مجموعة النجوم هذه لأول مرة في مايو 2017 ، وذلك بفضل الإصدار الأول للبيانات - المعروف أيضًا. إصدار البيانات 1 (DR1) - من وكالة الفضاء الأوروبية. بناء على القياس الضوئي المقدم منجايا, مسح اثنين من الميكرون لكل السماء (2MASS) ، ومستكشف المسح بالأشعة تحت الحمراء واسع النطاق (WISE) ، ونظام تلسكوب المسح البانورامي ونظام الاستجابة السريعة (Pan-STARRS1) - تم وصف الكائن بأنه متوسط العمر (6.3 مليار سنوات) ونظام معتدل غني بالمعادن.
تشير هذه القياسات الضوئية المدمجة أيضًا إلى أن نصف قطر المجموعة يبلغ حوالي 29 سنة ضوئية وتحتوي على ما يصل إلى 20000 كتلة شمسية. ومع ذلك ، وجدت دراسات أخرى أن الكتلة كانت في الواقع أكثر غنى بالمعادن مما كان يعتقد في السابق. يشير هذا إلى أن Gaia 1 كان من المرجح أن يكون أصغر سناً بشكل كبير ، حيث تدعي التقديرات الآن أنه كان على الأقل 3 مليار سنة.
بالإضافة إلى ذلك ، أثارت هذه الدراسات اللاحقة أيضًا احتمال أن تكون الكتلة خارج المجرة في الأصل ، استنادًا إلى حقيقة أنها تدور حول 5،500 سنة ضوئية (~ 1.7 كيلوبايت تقريبًا) فوق قرص درب التبانة. لتصحيح ذلك ، استخدم الفريق - بقيادة أندرياس كوتش من جامعة لانكستر ومركز علم الفلك هايدلبرغ - بيانات Gaia لإجراء دراسة تفصيلية لمدى غنى المجموعة بالمعادن للحصول على فكرة أفضل عن عمرها .
كما ذكروا في دراستهم: “[T] يركز عمله على تحليل وفرة كيميائية تفصيلية لأربعة أعضاء عملاق أحمر من Gaia 1 ، بناءً على التحليل الطيفي عالي الدقة ، والذي نكمله بالتحقيق في الخصائص المدارية لهذا الكائن الانتقالي . " تضمن هذا قياس وفرة 14 عنصرًا داخل هذه النجوم العملاقة الحمراء ، والتي تم اختيارها من مسح 2MASS.
ما توصلوا إليه هو أن Gaia 1 كان أكثر فقراً من المعدن مما كان متوقعًا سابقًا ، مما يشير إلى أنه أقدم من تقديرات العمر المنقحة المشار إليها - بين 3 مليارات و 5.3 مليار سنة. بالإضافة إلى ذلك ، قاموا أيضًا بقياس الحركات والمدارات المناسبة للنجوم الأربعة المستهدفة ، باستخدام البيانات التي تم الحصول عليها من كتالوج التصوير الفوتوغرافي الخامس للمرصد البحري CCD (UCAC5).
كشفت هذه المعلومات أنه خلال مداراتها ، ستصل النجوم المستهدفة الأربعة إلى مسافة قصوى تبلغ 3،262 سنة ضوئية (1.0 كيلوبايت) فوق قرص المجرة ، وهو ما يشير إلى أنها لم تكن خارج المجرة في الأصل. أخيرًا وليس آخرًا ، أشاروا إلى أن بنية Gaia 1 لا تتوافق حقًا مع بنية الكتلة الكروية ، كما تم تحديدها في الأصل. كما استنتجوا في دراستهم:
"هذا يؤكد أن Gaia 1 هو عبارة عن كتلة مفتوحة مضيئة ومضيئة بدلاً من كتلة كروية منخفضة الكتلة. أخيرًا ، تعزز الحسابات المدارية للنجوم المستهدفة النتائج الكيميائية التي توصلنا إليها لعضوية Gaia 1 الحالية مع القرص السميك ، على الرغم من أنها لا تزال غير واضحة ، ما هي الآليات التي تضعها في هذا المكان ".
في حين ساعدت هذه الدراسة في وضع قيود على أحد عناصر Gaia المكتشفة حديثًا ، يقر الفريق بأنه لا يزال هناك الكثير ليتم اكتشافه حول هذه الكتلة النجمية. يعترفون أيضًا بوجود هامش خطأ عندما يتعلق الأمر بدراستهم ، وأن هناك حاجة إلى مزيد من البحث قبل أن يتم تصنيف Gaia 1 بشكل صحيح.
"ومع ذلك ، فإن تلميح انتشار المعدن بين الدراسات المختلفة في الأدبيات قد يشير إلى أصل أكثر تعقيدًا يمكن أن ينطوي على سلف أكبر مرة أخرى" ، كما يقولون. "وبالتالي فإن السؤال عن تكوينها ومنشأها بالضبط لا يزال غير واضح ويحتاج إلى انتظار المزيد من البيانات مثل أوجه الاختلاف الدقيقة والدقيقة التي يمكن أن تقدمها Gaia."
هذه المجموعة المكتشفة حديثًا ، وكل محاولات فهمها بشكل أفضل ، هي مجرد قمة جبل الجليد عندما يتعلق الأمر بما جايا كشفت المهمة حتى الآن. الإصدار الرسمي الثاني لبيانات Gaia - الملقب. Gaia DR2 - من المقرر أن يتم في أبريل 2018. وسيتبع ذلك إصدار ثالث في عام 2020 ، وباستثناء أي تمديدات مهمة ، إصدار رابع وأخير في عام 2022.
