Δισεκατομμύρια αστέρια τρεμοπαίζουν στον ουρανό, αλλά πόσο μακριά είναι στην πραγματικότητα; Το ερώτημα είναι τόσο παλιό όσο η αστρονομία, και εδώ και πολύ καιρό οι μελετητές δεν τα κατάφεραν πραγματικά. Άλλωστε, ο Φρίντριχ Μπέσελ ήταν ο πρώτος που βρήκε μια απάντηση. Γύρω στο 1838, ο Γερμανός επιστήμονας συνέχισε να δείχνει το ωραία ρυθμιζόμενο τηλεσκόπιο του σε ένα φωτεινό σημείο στον αστερισμό του Κύκνου. Μετά από επίπονους υπολογισμούς, έφτασε σε απόσταση δέκα ετών φωτός – και ως εκ τούτου σφυρήλασε ένα πρώτο σημείο στην απεραντοσύνη του χώρου.
Το 2020, οι αστρονόμοι γνωρίζουν την απόσταση και τη θέση πάνω από ένα δισεκατομμύριο αστέρια. Είναι ένας εκπληκτικός αριθμός, αν όχι ακόμη και το ένα εκατοστό των αστεριών στον γαλαξία μας. Αλλά η ανθρωπότητα δεν έχει τελειώσει ακόμα με τη χαρτογράφηση του σύμπαντος, αντίθετα: κάθε λίγα χρόνια οι ερευνητές δημοσιεύουν έναν νέο κατάλογο αστεριών που είναι ακόμη πιο ολοκληρωμένος και ακριβής από τον προκάτοχό του.
Την Πέμπτη 3 Δεκεμβρίου, έφτασε ξανά η ώρα: Σε δώδεκα χώρες, οι επιστήμονες παρουσίασαν νέα δεδομένα μέτρησης από τον δορυφόρο Gaia της ESA σε συνεντεύξεις τύπου και σε εξειδικευμένες παρουσιάσεις. Από την έναρξή του το 2013, αποτελεί την αναφορά για τη μέτρηση του χώρου. 1,5 εκατομμύριο χιλιόμετρα από τη γη, στη σκιά του πλανήτη μας, μετακινείται μέσω του διαστήματος και σαρώνει επανειλημμένα ολόκληρο το στέρνο με τις δύο κάμερες.
Ο διαστημικός ανιχνευτής μήκους τριών μέτρων χρησιμοποιεί την ίδια στρατηγική που χρησιμοποίησε ο Friedrich Bessel για να προσδιορίσει την απόσταση από το σύστημα αστεριών 61 Cygni: Μπορείτε να δείτε πώς αλλάζει η φαινομενική θέση ενός αστεριού μέσα σε έξι μήνες. Στο σπίτι στον καναπέ μπορείτε να καταλάβετε την αρχή αυτής της μέτρησης παράλλαξης με τον δικό σας αντίχειρα: Εάν το κρατάτε μπροστά σας και το κοιτάτε πρώτα από το αριστερό σας και μετά από το δεξί σας μάτι, το δάχτυλό σας θα πηδήξει λίγο. Το άλμα γίνεται μεγαλύτερο όταν κρατάτε τον αντίχειρά σας πολύ κοντά στη μύτη σας και μικρότερο όταν απλώνετε το χέρι σας.
Λειτουργεί παρόμοια στο διάστημα. Μέσα σε μισό χρόνο, η Γαία και η γη γυρίζουν μισό γύρο γύρω από τον ήλιο – και μετά κοιτάμε τα αστέρια γύρω μας από διαφορετική οπτική γωνία. Κινούνται λίγο στο πλάι. Όσο μικρότερο είναι αυτό το άλμα, τόσο πιο μακριά είναι τα φωτεινά σημεία.
Αυτό που ακούγεται απλό απαιτεί αδιανόητη ακρίβεια στην πράξη. Ακόμα και με το γειτονικό μας αστέρι Proxima Cenauri, είναι μικρότερος από το «δεύτερο τόξο». Αυτή είναι η κοινή μονάδα μέτρησης για μικρές γωνιακές αποστάσεις στην αστρονομία, η οποία αντιστοιχεί σε μόλις 0,05 τοις εκατό της διαμέτρου της πανσελήνου. Όταν υπάρχουν αστέρια στην ευρύτερη περιοχή, οι κάμερες της Gaia πρέπει να κοιτάζουν δέκα χιλιάδες φορές πιο προσεκτικά.
Αλλά όχι μόνο αυτό: Χρησιμοποιώντας μια περίπλοκη διαδικασία υπολογισμού, οι επιστήμονες πρέπει να καθορίσουν ανά πάσα στιγμή πού βρίσκεται η Γαία στο διάστημα, μέχρι την ατομική διάμετρο. Αυτό είναι δυνατό μόνο επειδή οι εικόνες του ουρανού του δορυφόρου, που αλλάζουν μόνο για μεγάλες χρονικές περιόδους χρησιμοποιούνται για τον προσδιορισμό της τοποθεσίας. Μια πρακτική που οι συμμετέχοντες ερευνητές αρέσει να συγκρίνουν με τον βαρόνο von Münchhausen.
Στη συνέχεια, οι ειδικοί πρέπει να καθαρίσουν και να επεξεργαστούν τη ροή δεδομένων Gaia (περισσότερα από 86.000 gigabyte μέχρι τώρα). Αυτό είναι επίσης μια επιστήμη από μόνη της, καθώς οι συμμετέχοντες ερευνητές σας διαβεβαιώνουν. Δεν είναι λοιπόν περίεργο ότι περισσότεροι από 400 εμπειρογνώμονες συμμετέχουν στη Γαία, οι οποίοι είναι οργανωμένοι σε μια περίπλοκη δομή. Τελικά, κάτι βγαίνει από τη δουλειά της που είναι σχετικά μικρή οθόνη, τουλάχιστον όταν το συγκρίνεις με τις μαγευτικές εικόνες του διαστημικού τηλεσκοπίου Hubble.
Αλλά δεν είναι πάντα συνώνυμο με το σημαντικό. Για χιλιάδες ερευνητές, ο τελευταίος κατάλογος δεδομένων της Gaia είναι η βάση της καθημερινής εργασίας τους. Δεν υπάρχει σχεδόν εξειδικευμένο άρθρο στην αστρονομία που να μπορεί να κάνει χωρίς τη θέση, την απόσταση και την κατεύθυνση της κίνησης των αστεριών εκεί έξω – όσο πιο ακριβές τόσο το καλύτερο.
Και έτσι στο παρελθόν, τα ινστιτούτα φέρεται να επέβαλαν απαγόρευση διακοπών όταν ήταν έτοιμος ένας νέος κατάλογος δεδομένων Gaia Και ορισμένοι υπάλληλοι του έργου μετρούν αύριο πόσα εξειδικευμένα άρθρα χρησιμοποιούν τα δεδομένα από την αποστολή των 800 εκατομμυρίων ευρώ. Ο τελευταίος κατάλογος που δημοσιεύτηκε το 2018 ήταν πάνω από 4.300.
Οι ερευνητές δεν κουράζονται να τονίζουν πόσο το ευρωπαϊκό έργο έχει αλλάξει την άποψή μας για το σύμπαν. Ο προκάτοχος δορυφόρος Hipparcos κατέγραψε μόνο 20.000 αστρικές θέσεις. Αντίθετα, ο τρίτος κατάλογος της Gaia περιέχει 1,81 δισεκατομμύρια αστέρια, 120 εκατομμύρια περισσότερα από ό, τι στη βάση δεδομένων που δημοσίευσε η ομάδα πριν από δύο χρόνια. Η απόσταση μεταξύ των μεμονωμένων αστεριών είναι τώρα γνωστή 30% ακριβέστερα από ό, τι το 2018.
Δεν είναι ακόμη σαφές σε ποιες ερωτήσεις τα ακριβέστερα δεδομένα θα προωθήσουν την αστρονομία. Για παράδειγμα, από το τελευταίο σύνολο δεδομένων, οι ερευνητές μπόρεσαν να διαβάσουν ότι ο Γαλαξίας πρέπει να συγκρούστηκε με έναν άλλο γαλαξία πριν από δέκα δισεκατομμύρια χρόνια. Το κοσμικό σπίτι μας φαίνεται επίσης να είναι ελαφρώς λυγισμένο στα άκρα. Το νέο σύνολο δεδομένων θα μπορούσε επίσης να περιέχει παρόμοια μυστικά.
Οι ίδιοι οι επιστήμονες της Gaia έδωσαν μια πρώτη προπαρασκευή σήμερα Πέμπτη: Μεταξύ άλλων, τα νέα δεδομένα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να δείξουν πόσα αστέρια μας περιβάλλουν σε απόσταση 326 ετών φωτός (οι αστρονόμοι μιλούν για 100 parsecs). Υπάρχουν περίπου 300.000. Οι ερευνητές μπόρεσαν επίσης να προσδιορίσουν την επιτάχυνση του ηλιακού συστήματος γύρω από το κέντρο του γαλαξία μας για πρώτη φορά. Είναι εξαιρετικά μικρό και αντιστοιχεί περίπου σε ό, τι υποψιάζονται οι ειδικοί.
Παρεμπιπτόντως, μια επέκταση του άτλαντα είναι ήδη προβλέψιμη: πριν από μήνες, οι επιστήμονες αποφάσισαν να δημοσιεύσουν τα δεδομένα μέτρησης από το 2014 έως το 2017 σε δύο βήματα. Το πρώτο μέρος ήταν πλέον διαθέσιμο, το δεύτερο μέρος του καταλόγου θα ακολουθήσει το 2022. Μεταξύ άλλων, οι ερευνητές θέλουν να υποβάλουν τις ακτινικές ταχύτητες πολλών αστεριών καθώς και πληροφορίες για αστέρια που αλλάζουν περιοδικά τη φωτεινότητά τους.
Ένας τέταρτος κατάλογος θα είναι διαθέσιμος αργότερα. Και ίσως ακόμη περισσότερο μετά από αυτό. Η Gaia θα συλλέγει δεδομένα έως τουλάχιστον το 2022. Και ίσως η ESA να επεκτείνει ακόμη και την αποστολή έως το 2025. Τουλάχιστον αυτό ελπίζει η Γαία, και πιθανώς όλοι οι άλλοι αστρονόμοι ελπίζουν επίσης. Τουλάχιστον στις στιγμές που το τρίτο σύνολο δεδομένων της αποστολής τους αφήνει λίγη ηρεμία.
