จบการทำงานไกอา-ดาวเทียมนักทำแผนที่
หลังจากทำงานในอวกาศมานานกว่าสิบปี หอสังเกตการณ์ไกอาขององค์กรอวกาศยุโรปก็ยุติการสำรวจของมันลงแล้ว ในขณะที่นักดาราศาสตร์กำลังเตรียมตัวเผยแพร่ข้อมูลชุดสุดท้าย
ปัญหาทางเทคนิค, ช่องสัญญาณไม่ทำงาน และอุกกาบาตจิ๋ว หรือพายุสุริยะ ไม่เคยหยุดไกอา(Gaia) จากการเป็นหนึ่งในหอสังเกตการณ์ในอวกาศที่ประสบความสำเร็จที่สุดในประวัติศาสตร์ แต่ขณะนี้ หลังจากอยู่ในอวกาศมานานกว่าหนึ่งทศวรรษ หอสังเกตการณ์ที่ตรวจสอบตำแหน่งดาว(astrometry) ก็อยู่ในช่วงสุดท้ายเมื่อไนโตรเจนเย็นที่ใช้ขับเคลื่อนเพื่อรักษาตำแหน่งของยานถูกใช้ไปจนใกล้หมดแล้ว
ในวันที่ 15 มกราคม วันเวลาในการรวบรวมข้อมูลของไกอาก็จบลง ทันทีที่ข้อมูลชุดสุดท้ายดาวน์โหลดมาและมีการทดสอบทางเทคนิคอีกหนึ่งชุดเสร็จสิ้นไป บางทีในราวๆ สิ้นเดือนมีนาคม วิศวกรของอีซาก็จะปิดสวิตช์ไกอาไปตลอดกาล
การได้เห็นปฏิบัติการมาถึงจุดจบเป็นเรื่องที่ทำใจยาก Carme Jordi จากมหาวิทยาลัยบาร์เซโลนา ซึ่งอยู่กับโครงการมาตั้งแต่ทศวรรษ 1990 กล่าว คุณพัฒนาแนวทางปฏิบัติการเพื่อสู้กับปฏิบัติการอื่น จากนั้นก็ผ่าน, สร้างยาน, นำส่ง, ตรวจสอบการทำงาน, เริ่มดำเนินงาน, ประมวลผลข้อมูล ทำงานวิทยาศาสตร์ทั้งหมดใช้ชีวิตหลายทศวรรษเรียกว่าทั้งชีวิตเลย
อินโฟกราฟฟิคผลงานของปฏิบัติการไกอาตั้งแต่ต้นจนจบ
ความพยายามนี้ก็ให้ผลที่คุ้มค่า ตำนานของไกอาเป็นบัญชีรายชื่อขนาดใหญ่ซึ่งเมื่อทำเสร็จแล้ว จะรวมตำแหน่ง, การเคลื่อนที่, ความสว่าง, สี และระยะทางของดาวราว 2 พันล้านดวง สามารถระบุตำแหน่งได้อย่างแม่นยำจนถึงระดับไมโครอาร์ควินาที ซึ่งเป็นเป้าหมายหลักสำหรับนักดาราศาสตร์รุ่นต่อไปที่ต้องทำ เราทำได้เกินความคาดหวังในแง่ของอายุปฏิบัติการ, ความแม่นยำในการตรวจสอบ, การครอบคลุมหัวข้อต่างๆ ทางวิทยาศาสตร์ และผลกระทบต่อทั่วโลก Jordi กล่าวเสริม
เป้าหมายหลักของไกอาในการสร้างแผนที่ทางช้างเผือกที่ใหญ่ที่สุดและแม่นยำที่สุด ได้แสดงให้เราเห็นกาแลคซีบ้านเกิดของเราอย่างที่ไม่มีปฏิบัติการเคยทำมาก่อน ขณะนี้ เรามีภาพที่ครบถ้วนว่าเมื่อมองจากภายนอก ทางช้างเผือกอาจมีสภาพอย่างไร Stefan Payne-Wardenaar จากสำนักงานดาราศาสตร์เพื่อการศึกษา สหพันธ์ดาราศาสตร์นานาชาติ กล่าวว่า มีการเปลี่ยนแปลงสำคัญๆ จากแบบจำลองก่อนหน้านี้ เนื่องจากไกอาได้เปลี่ยนมุมมองของทางช้างเผือกไป
แม้ว่าแนวคิดพื้นฐานจะถูกปรับเปลี่ยนไป เช่น การหมุนรอบตัวของคานในแกนกลาง(central bar) ของทางช้างเผือก, ดิสก์ที่บิด, โครงสร้างแขนกังหันในรายละเอียด และกลุ่มดาวระหว่างดวงดาวที่อยู่ใกล้ดวงอาทิตย์ แต่ส่วนที่ห่างไกลของทางช้างเผือกก็ยังคงต้องคาดเดาอย่างมีเหตุผลจากข้อมูลที่ไม่ครบถ้วน แต่การเผยแพร่ข้อมูลไกอาครั้งต่อไปน่าจะยิ่งเที่ยงตรงมากขึ้น
เมื่อไกอาตรวจสอบระยะทาง, การเคลื่อนที่และคุณลักษณะของดาวครั้งแล้วครั้งเล่า เป็นกุญแจสู่การสร้างโบราณคดีกาแลคซีของทางช้างเผือก เผยให้เห็นชิ้นส่วนที่หายไปในความเป็นมาอันซับซ้อนของทางช้างเผือกเพื่อช่วยเราให้เรียนรู้กำเนิดได้มากขึ้น ตั้งแต่ การได้พบวิญญาณของกาแลคซีแห่งอื่นและกระแสธารดาวโบราณอีกหลายแห่งที่ควบรวมเข้าสู่ทางช้างเผือกในช่วงต้นของความเป็นมา จนถึงพบหลักฐานการชนที่กำลังเกิดขึ้นกับกาแลคซีแคระคนยิงธนู(Sagiitarius dwarf) ในปัจจุบัน
ภาพแสดงดิสก์ของทางช้างเผือก ซึ่งมีขอบที่บิดออกจากระนาบหลัก ดูคล้ายตัว S แบบตะแคง
ไกอากำลังเขียนประวัติของทางช้างเผือกขึ้นมาอีกครั้งและทำการทำนายอนาคตของมันด้วย
ผลสรุปใหม่ๆ จากข้อมูลของไกอากำลังหลั่งไหลมาด้วยอัตรา การเผยแพร่รายงานทางวิทยาศาสตร์ที่ผ่านพิชญพิจารณ์แล้วมากกว่า 5 ฉบับต่อวัน Johannes Sahlmann นักวิทยาศาสตร์โครงการไกอา จากศูนย์ดาราศาสตร์อวกาศยุโรป ในสเปน กล่าวยืนยัน นี่ครอบคลุมไปทุกแขนงงานวิจัยทางดาราศาสตร์ฟิสิกส์ และมักให้ผลกระทบที่เปลี่ยนมุมมอง เพิ่งปีที่แล้ว ประชาคมไกอาได้ประกาศการค้นพบหลุมดำมวลดวงดาวที่มีขนาดใหญ่ที่สุดเท่าที่เคยพบในทางช้างเผือก
ข้อมูลของไกอายังเผยให้เห็นดาวแปรแสง 9 ล้านดวง, ระบบดาวคู่ 165,000 แห่ง, ดาวแคระขาว 360,000 ดวง และมีกระจุกดาวเปิดอย่างน้อย 700 แห่งและดาวเคราะห์น้อยอีกมากกว่า 150,000 ดวง แต่ข้อสรุปทั้งหมดก็ยังเป็นเพียงข้อมูลที่ได้จาก 33 เดือนแรกของการเก็บข้อมูล เผยแพร่ในการเผยแพร่ข้อมูล(data release; DR) 3 ครั้ง ซึ่งยังไม่ถึงหนึ่งในสามของระยะเวลาของปฏิบัติการเลย
DR4 จะครอบคลุมข้อมูล 5.5 ปีซึ่งคาดว่าจะออกในปี 2025-26 จะนำการปรับปรุงครั้งใหญ่มาให้ Sahlmann ให้คำสัญญาณว่า นอกเหนือจากช่วงเวลาครอบคลุมที่นานขึ้น, การเทียบมาตรฐาน(calibration) เครื่องมือ และอัลกอริทึมประมวลผลจ้อมูลก็พัฒนาขึ้นอย่างมาก สิ่งหนึ่งที่พัฒนาอย่างมากก็คือบัญชีรายชื่อว่าที่ดาวเคราะห์นอกระบบชุดใหญ่ เช่นเดียวกับตำแหน่ง, อันดับความสว่าง และสเปคตรัมของดาว 2 พันล้านดวงและแหล่งอื่นๆ ในบัญชีเต็ม
แผนที่ทางช้างเผือกที่ได้จากไกอา แสดงแขนกังหัน และคานกลาง
ในปีราว 2030 ข้อมูลจากทั้งสิบปีครึ่งที่รวบรวมได้ระหว่างเดือนกรกฏาคม 2014 จนถึงมกราคม 2025 จะเผยแพร่ใน DR5 ซึ่งเป็นครั้งสุดท้าย ไกอาในช่วงเวลาที่เจริญรุ่งเรืองยิ่งๆ ขึ้นไปอีกยังรอคอยเราอยู่ Sahlmann กล่าว
ยานยังไม่ปิดจ๊อบซะทีเดียว ก่อนที่จะเกษียณได้ ไกอาต้องผ่านการทดสอบทางเทคนิคหลายอย่าง ที่วิกฤติที่สุดก็คือระยะห่างเชิงมุมของกล้องคู่ของไกอา เมื่อพวกมันเคลื่อนที่ผ่านอวกาศ ตามวงโคจร 6 ชั่วโมงของยาน มุมนี้อยู่ที่ 106.5 องศาและจะต้องรักษาให้คงที่ไว้ในระดับความแม่นยำไมโครอาร์ควินาทีเพื่อให้บรรลุถึงความเที่ยงตรงในการตรวจสอบตำแหน่งดาวที่ต้องการ
จึงเป็นเรื่องที่ช๊อคเมื่อเราได้เรียนรู้ไม่นานหลังจากการนำส่งว่า มุมนี้คลาดเคลื่อนไปถึงระดับมิลลิอาร์ควินาที หรือ 100 เท่า Lennart Lindegren จากมหาวิทยาลัยลุนด์ ในสวีเดน กล่าว
เขาและเพื่อนร่วมงานได้ใช้ระบบเลเซอร์บนยานเพื่อปรับมุม แต่ก็ยังไม่เคยได้พบที่มาของปัญหา นี่จึงเป็นเรื่องที่น่าหนักใจเพราะไกอาถูกออกแบบมาจากแบบจำลองเสมือนจริงคอมพิวเตอร์ว่า ส่วนของทัศนศาสตร์และระบบกลไก น่าจะมีปฏิกิริยาอย่างไรกับการเปลี่ยนแปลงสภาวะในอวกาศ ซึ่งก็ดูเหมือนแบบจำลองเหล่านี้จะมีอะไรผิดพลาด เพื่อดูถึงสาเหตุ วิศวกรจะต้องใช้เชื้อเพลิงไนโตรเจนที่เหลืออยู่ส่วนหนึ่งเพื่อขยับไกอาเข้าสู่มุมที่แตกต่างไปเทียบกับดวงอาทิตย์
ไกอาได้พบหลุมดำมวลดวงดาว(stellar-mass black hole) 3 แห่งในทางช้างเผือก โดยจับสังเกตการเคลื่อนที่ของดาวฤกษ์ในระบบคู่ที่ควงสายไปรอบวัตถุข้างเคียงที่มองไม่เห็นในระบบ
ในขณะที่จับตาดูมุมระหว่างกล้องทั้งสอง การทดสอบนี้น่าจะรบกวนการสำรวจทางวิทยาศาสตร์ ซึ่งต้องการมุมเทียบกับดวงอาทิตย์ที่ 45 องศาแบบตายตัว ดังนั้น พวกเขาจึงจะทดสอบหลังวันที่ 15 มกราคม ผมไม่คิดว่าผลที่ได้จะมีผลกระทบใหญ่อะไรต่อการเผยแพร่ข้อมูล แต่มันอาจมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อปฏิบัติการตรวจสอบตำแหน่งดาวในอวกาศใดๆ ในอนาคต Lindegren กล่าว
การปรับมุมสุริยะอาจจะช่วยไขปริศนาว่าเพราะเหตุใด เมื่อมองไกอาจากโลกจึงมืดกว่าที่ทำนายไว้ 3 อันดับความสว่าง(magnitude) เป็นอันดับความสว่างที่ 21 แทนที่จะเป็น 18 อีซาซึ่งตามรอยดาวเทียมโดยใช้แสงอาทิตย์ที่สะท้อนออกจากยาน ต้องเผชิญกับความสลัวที่คาดไม่ถึงนี้ โดยใช้กล้องโทรทรรศน์ตัวใหญ่ขึ้น
เมื่อฉากกันแดดความกว้าง 11 เมตรของไกอาเปลี่ยนมุมสุริยะของมันในระหว่างการทดสอบเหล่านั้น ยานก็ควรจะสว่างขึ้นมากจนถึงอันดับความสว่าง 14 ซึ่งเป็นการโบกมือลาที่มองเห็นได้แม้กระทั่งกล้องดูดาวที่มีขนาดเล็กถึง 8 นิ้ว อีซากำลังร้องขอให้ประชาคมนักดาราศาสตร์สมัครเล่นทำการตรวจสอบอันดับความสว่างและสีส่งเข้ามาให้
GaiaNIR image credit: twitter.com/cosmos4u Daniel Fisher
การทดสอบทางวิศวกรรมเหล่านี้จะช่วยพัฒนาการออกแบบปฏิบัติการอวกาศในอนาคต ผู้สืบทอดไกอาในช่วงอินฟราเรดใกล้ส่งต่อให้กับโครงการ Voyage รอบ 2050 Sahlmann กล่าว โครงการที่เรียกว่าไกอาเนีย(GaiaNIR) น่าจะมองทะลุเมฆฝุ่นที่ปกคลุมในใจกลางกาแลคซีและพื้นที่อื่นๆ มันน่าจะปรับปรุงกรอบอ้างอิงการตรวจสอบตำแหน่งดาวของไกอาได้ ซึ่งจะเพิ่มความเที่ยงตรงให้กับบัญชีรายชื่อไกอา อย่างไรก็ตาม ผู้สืบทอดแบบนี้ไม่น่าจะทำงานได้เร็วกว่ากลางศตวรรษนี้ Sahlmann กล่าวเสริม ตำนานของไกอาจะอยู่ไปอีกยาวนาน
แหล่งข่าว skyandtelescope.com : galaxy-mapping Gaia satellite ends science operations
phys.org : last starlight for Gaia as it completes sky-scanning mission phase
- 1
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2026 Blockdit
