Cuộc khảo sát do Đài quan sát Gaia của ESA thực hiện đã thu thập dữ liệu với quy mô chưa từng có từ 1,7 tỷ ngôi sao, 12 thiên hà lùn và 75 cụm sao cầu.
Đài quan sát không gian Gaia của Cơ quan không gian châu Âu (ESA) đã dành 22 tháng để tiến hành khảo sát toàn diện 1,7 tỷ ngôi sao trên bầu trời của chúng ta, tạo ra danh mục sao chi tiết nhất cho đến nay. Những dữ liệu công bố vào ngày 25 tháng 4 sẽ xuất hiện trong một số ra đặc biệt của tạp chí Astronomy & Astrophysics (Thiên văn học và Vật lý thiên văn) và được kỳ vọng rằng sẽ mang lại rất nhiều khám phá mới trong quá trình phân tích nó.
Từ tháng 7 năm 2014 đến tháng 5 năm 2016, Gaia đã ghi lại các vị trí, chuyển động và khoảng cách hơn một tỷ ngôi sao, phân tích các thiên hà lùn xung quanh thiên hà của chúng ta và các ngôi sao nằm ngoài thiên hà Milky Way. Bằng cách nghiên cứu dữ liệu về chuyển động và mật độ do Gaia thu được, các nhà nghiên cứu hy vọng hiểu rõ hơn về sự hình thành và tiến hóa của thiên hà Milky Way.
"Các quan sát thu thập bởi Gaia đang xác lập lại nền tảng của thiên văn học", Giám đốc Khoa học ESA, Günther Hasinger, cho biết trong một thông cáo báo chí. “Gaia là một nhiệm vụ đầy tham vọng dựa trên hợp tác lớn của nhân loại để hiểu được một khối lượng lớn dữ liệu rất phức tạp. Nó chứng minh tính cần thiết của những dự án dài hạn để đảm bảo sự tiến bộ của khoa học và công nghệ không gian, cũng như triển khai những nhiệm vụ khoa học táo bạo hơn nữa trong các thập kỷ tới.
Khởi động vào năm 2013, Gaia ghi nhận chuyển động và khoảng cách của hai triệu ngôi sao trong năm đầu tiên hoạt động. " Bây giờ, dữ liệu về các sao đã lên tới hàng tỷ, phải dựa trên một đội ngũ 450 nhà khoa học và kỹ sư phần mềm để lên danh mục toàn bộ", theo Anthony Brown - chủ tịch của Hiệp hội Phân tích và Xử lý Dữ liệu Gaia.
Gaia đã tạo ra hình ảnh này của Mây Magellan Lớn, một trong những thiên hà láng giềng của Milky Way, sử dụng dữ liệu thu thập được trong cuộc khảo sát bầu trời. Gaia có khả năng phân biệt chuyển động biểu kiến và chuyển động thực tế của các sao, hình ảnh này biểu thị chuyển động thực sự của các sao trên khắp thiên hà. (ESA / Gaia / DPAC)
Khi tính toán khoảng cách đến các sao, các nhà nghiên cứu thường đo thị sai - chuyển động biểu kiến của một ngôi sao dựa trên vị trí thay đổi của Trái Đất trên quỹ đạo quanh Mặt Trời. Tuy nhiên, nhờ các phép đo tỉ mỉ của Gaia, các nhà nghiên cứu có thể phân biệt được sự khác biệt giữa thị sai và chuyển động thực tế của sao. Cả thị sai và chuyển động thực của 1,3 tỷ ngôi sao sẽ được giới thiệu trong danh mục, với khoảng 10% trong số đó được ước tính khoảng cách trực tiếp.
Gaia cũng ghi lại độ sáng của từng ngôi sao và đo được màu sắc của gần như tất cả 1,7 tỷ sao được khảo sát. Từ đó, các nhà nghiên cứu đã tạo ra một biểu đồ Hertzsprung-Russell cực kỳ chi tiết - một biểu đồ so sánh độ sáng của các ngôi sao với màu sắc của chúng. Biểu đồ này được dựng từ dữ liệu về bốn triệu ngôi sao nằm trong bán kính 5.000 năm ánh sáng tính từ Mặt Trời, sẽ cho phép các nhà thiên văn nghiên cứu mật độ và sự tiến hóa của các ngôi sao trong các phần khác nhau của Milky Way.
Biểu đồ Hertzsprung-Russell được dựng từ dữ liệu của Gaia.
Ngoài việc khảo sát các ngôi sao ở khu vực lân cận, Gaia quan sát chuyển động của các cụm sao cầu trong phần rìa Milky Way, và cũng đi ra ngoài biên giới thiên hà của chúng ta để đo chuyển động của các thiên hà lùn gần đó, như Mây Magellan Nhỏ và Lớn. Đi xa hơn nữa, Gaia xác định vị trí của các quasar ở xa - các nhân thiên hà cực sáng bởi các lỗ đen siêu nặng ở trung tâm của chúng. Tổng cộng, Gaia ghi lại dữ liệu quỹ đạo của 12 thiên hà lùn lân cận, 75 cụm sao cầu, và xác định vị trí gần nửa triệu quasar.
Dữ liệu khảo sát của Gaia cũng vượt xa cả các ngôi sao. Nó quan sát chuyển động của hơn 14.000 tiểu hành tinh trong các hệ hành tinh, cho phép các nhà nghiên cứu theo dõi quỹ đạo của chúng. Gaia được kỳ vọng rằng sẽ công bố chi tiết về một mẫu tiểu hành tinh lớn hơn đáng kể trong dữ liệu sẽ công bố trong tương lai.
Với rất nhiều thiên thể trong và xung quanh Milky Way, hiểu cách mà mọi thứ cùng tồn tại là rất quan trọng. Lập bản đồ vị trí và chuyển động của các đối tượng đó giúp các nhà nghiên cứu hiểu được sự hình thành, tiến hóa và tương lai của thiên hà của chúng ta.
"Gaia đã thực hiện tốt nhất nhiệm vụ của nó với thiên văn học," quản lý truyền thông Gaia, Fred Jansen của ESA cho biết. "Các nhà khoa học sẽ bận rộn với dữ liệu này trong nhiều năm, và chúng tôi sẵn sàng ngạc nhiên bởi những đợt khám phá sẽ mở ra những bí mật của thiên hà chúng ta."
Vũ Đắc Cường
Theo Astronomy
