Explained | What is the Gaia space mission and what has it revealed about the Milky Way?

अब तक कहानी: यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी की स्टार-मैपिंग गैया जांच द्वारा जारी तीसरा डेटासेट, आकाशगंगा में लगभग 1.8 अरब सितारों को कवर करता है, जिसमें ‘स्टारक्वेक’ नामक एक अप्रत्याशित घटना का पता चला है, जो भूकंप जैसी गतिविधियों के समान है लेकिन सितारों की सतह पर है .

डेटा ने पूरे मिल्की वे के सबसे बड़े रासायनिक मानचित्र का भी खुलासा किया है, जिसमें लाखों सितारों का डीएनए दिखाया गया है, जिसमें उनकी आयु, द्रव्यमान, रासायनिक संरचना, रंग, तापमान और धातु सामग्री शामिल है। इसके अलावा, नए डेटा ने बाइनरी स्टार सिस्टम, क्वासर, क्षुद्रग्रह और एक्सोप्लैनेट के बारे में भी खोज की है।

आने वाले वर्षों में वैज्ञानिक खगोलीय घटनाओं के बारे में खोज करने के लिए कई टेराबाइट डेटा की व्याख्या करेंगे। 2018 में दूसरे डेटासेट ने खगोलविदों को यह दिखाने की अनुमति दी कि आकाशगंगा लगभग 10 अरब साल पहले एक हिंसक टक्कर में एक और आकाशगंगा के साथ विलीन हो गई थी।

आकाशगंगा का एनाटॉमी

आकाशगंगा, हमारी घरेलू आकाशगंगा, ब्रह्मांड में विभिन्न आकृतियों और आकारों की अनुमानित एक से दो सौ अरब आकाशगंगाओं में से एक है। लगभग 13 अरब वर्ष पुराना, आकाशगंगा एक अवरुद्ध सर्पिल आकाशगंगा है जिसमें 100 से 200 अरब तारे हैं, जिसका स्थानीय तारा सूर्य है।

आकाशगंगा एक चपटी डिस्क के आकार की है जो सर्पिल भुजाओं के साथ 100,000 प्रकाश-वर्ष में फैली हुई है। अधिकांश तारे डिस्क में स्थित हैं, जो चारों ओर गैस और ब्रह्मांडीय धूल के मिश्रण से बिखरे हुए हैं। आकाशगंगा में एक केंद्रीय उभार है, जहां इसके सबसे पुराने सितारों में से लगभग 10 अरब केंद्रित हैं। सूर्य आकाशगंगा के केंद्र और परिधि के बीच स्थित है।

उभार और डिस्क के बाहर अलग-अलग तारों और तारों के प्राचीन समूहों का एक प्रभामंडल मौजूद है, और इससे आगे अदृश्य डार्क मैटर का और भी बड़ा प्रभामंडल है।

मिल्की वे आकाशगंगाओं के एक स्थानीय समूह का हिस्सा है, जिसमें एंड्रोमेडा-इसकी निकटतम बड़ी आकाशगंगा और लगभग 60 छोटी आकाशगंगाएँ शामिल हैं।

गैया मिशन क्या है?

गैया एक चालू खगोलीय वेधशाला मिशन है जिसे दिसंबर 2013 में यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी (ईएसए) द्वारा लॉन्च किया गया था, जिसका उद्देश्य आकाशगंगा के 100 अरब सितारों में से 1% या एक अरब का सर्वेक्षण करके आकाशगंगा का सबसे सटीक और पूर्ण 3 डी मानचित्र बनाना है। ईएसए के अनुसार, “यह जानकारी खगोलविदों को अरबों वर्षों में आकाशगंगा के अतीत और भविष्य के विकास का पुनर्निर्माण करने की अनुमति देती है।”

गैया अंतरिक्ष यान ने 2013 में सोयुज रॉकेट द्वारा फ्रेंच गुयाना के कौरौ से उड़ान भरी और 2014 में वैज्ञानिक स्क्रीनिंग शुरू की। लगभग टोपी के आकार का अंतरिक्ष यान दो ऑप्टिकल दूरबीनों और अंतरिक्ष में सबसे बड़ा डिजिटल कैमरा या अरब-पिक्सेल कैमरा से सुसज्जित है। 100 से अधिक इलेक्ट्रॉनिक डिटेक्टर। यह कैमरा मानव बाल के व्यास को 1,000 किमी दूर से कैप्चर करने के लिए पर्याप्त सटीक है।

अंतरिक्ष यान पृथ्वी से 1.5 मिलियन किमी दूर, सूर्य की विपरीत दिशा में, अंतरिक्ष में गुरुत्वाकर्षण पार्किंग बिंदु के चारों ओर एक कक्षा में स्थित है जिसे लैग्रेंज 2 या L2 कहा जाता है।

यहीं से गैया आकाशगंगा में सितारों की सटीक स्थिति, गति, वेग, चमक, तापमान और संरचना और इससे परे अन्य खगोलीय पिंडों का चार्ट बनाती है।

तारों और वस्तुओं का अध्ययन करने के लिए, गैया स्क्रीनिंग और इमेजिंग सिस्टम से भी लैस है जो तीन तकनीकों- एस्ट्रोमेट्री, फोटोमेट्री और स्पेक्ट्रोस्कोपी को नियोजित करता है। एस्ट्रोमेट्री आकाश के तल के भीतर तारों की गति और स्थिति को मापने का विज्ञान है, फोटोमेट्री सितारों के रंग, चमक और अन्य व्युत्पन्न गुणों का अध्ययन करती है, और स्पेक्ट्रोस्कोपी अध्ययन करके रेडियल वेग या सितारों की गति को हमारी ओर या दूर से मापता है। तारकीय स्पेक्ट्रा या सितारों की उंगलियों के निशान। स्पेक्ट्रा एक तारे से प्रकाश को एक प्रिज्म के माध्यम से पारित करके प्राप्त किया जाता है जो इसे रंगों के एक स्पेक्ट्रम में विभाजित करता है।

गैया के पूर्ववर्ती, ईएसए के हिपपारकोस मिशन ने 100,000 सितारों की सटीक स्थिति का मानचित्रण किया था और 1600 प्रकाश वर्ष दूर देख सकता था। गैया, इस बीच, 30,000 प्रकाश वर्ष तक की शुरुआत और वस्तुओं को चार्ट कर सकता है।

गैया एक दिन में लाखों अवलोकन करता है और अंतरिक्ष यान द्वारा देखे गए इस कच्चे डेटा को 400 वैज्ञानिकों के समूह गैया डेटा प्रोसेसिंग एंड एनालिसिस कंसोर्टियम (डीपीएसी) द्वारा सार्थक वैज्ञानिक जानकारी में संसाधित किया जाता है।

गैया के डेटा को चार चरणों में जारी करने की योजना बनाई गई थी – पहले दो डेटासेट क्रमशः 2016 और 2018 में जारी किए गए थे, तीसरा सेट वर्तमान वाला है, और अंतिम डेटा 2030 में जारी किया जाएगा, जब गैया 2025 में आसमान की मैपिंग कर लेगा।

नए आंकड़ों से क्या पता चला है?

जारी किए गए डेटा का नया सेट 2014 और 2017 के बीच गैया जांच से एकत्र किया गया था और इसमें लगभग दो अरब खगोलीय पिंडों पर बेहतर जानकारी शामिल है- जिसमें आकाशगंगा में तारे, आकाशगंगा के बाहर की वस्तुएं और हमारे सौर मंडल के अंदर की वस्तुएं शामिल हैं। इसमें आकाशगंगा में सितारों का अब तक का सबसे बड़ा त्रि-आयामी नक्शा शामिल है। नक्शा रासायनिक संरचना के साथ-साथ तारों की भूतकाल और भविष्य की गतिविधियों को दर्शाता है।

स्टारक्वेक: सबसे आश्चर्यजनक खोजों में से एक, जिसे ईएसए ने कहा कि गैया को देखने के लिए नहीं बनाया गया था, वह 100,000 से अधिक ‘स्टारक्वेक’ थी – जिसकी तुलना सूनामी या सितारों की सतह पर बड़े पैमाने पर कंपन से की जा सकती है जो अपना आकार बदल सकते हैं। सितारों की सतह पर भी ऐसे स्टारक्वेक का पता लगाया गया था जिनमें मौजूदा खगोलीय सिद्धांतों के अनुसार इतने बड़े पैमाने पर कंपन नहीं होना चाहिए।

“स्टारक्वेक्स हमें सितारों के बारे में बहुत कुछ सिखाते हैं, खासकर उनके आंतरिक कामकाज। गैया बड़े सितारों के ‘एस्टरोसिज़्मोलॉजी’ के लिए एक सोने की खान खोल रहा है, “बेल्जियम स्थित वैज्ञानिक कोनी एर्ट्स ने कहा, जो गैया सहयोग का हिस्सा है।

क्वासर: क्वासर सुपरमैसिव ब्लैक होल द्वारा संचालित आकाशगंगाओं के असाधारण रूप से सक्रिय और चमकीले कोर हैं। ये ब्रह्मांड में सबसे अधिक चमकदार वस्तुएं हैं और इसके दूर के किनारों पर दिखाई देती हैं। गैया के नए डेटा ने 6.6 मिलियन क्वासर उम्मीदवारों से संबंधित एक मिलियन से अधिक पुष्टि किए गए क्वासरों की माप और डेटा का खुलासा किया है। यह पिछले डेटा सेट से एक वृद्धि है जिसने आधा मिलियन पुष्टि किए गए क्वासर की स्थिति दी। नए क्वासरों की खोज महत्वपूर्ण है क्योंकि यह हमारे ब्रह्मांड के सबसे दूर के हिस्सों को मापने में मदद करता है।

तारकीय डीएनए: डेटा लाखों सितारों के रासायनिक घटकों, रंगों, चमक, वेग, तापमान और स्थिति को दर्शाता है। तारों की रासायनिक संरचना से यह भी पता चलता है कि उनमें कौन से तत्व हैं। बिग बैंग के दौरान केवल हल्के तत्वों (हाइड्रोजन और हीलियम) का निर्माण हुआ था। भारी तत्व, जिसे वैज्ञानिक धातु कहते हैं, तारों के अंदर निर्मित होते हैं, और जब वे मर जाते हैं, तो मृत तारों द्वारा बिखरी हुई धातुओं से नए तारे बनते हैं। इस प्रकार रासायनिक संरचना का उपयोग यह निर्धारित करने के लिए किया जा सकता है कि कौन से तारे दूसरी आकाशगंगा में पैदा हुए और फिर आकाशगंगा में चले गए। ईएसए के अनुसार, खगोलविदों को यह समझने के लिए डेटा का उपयोग करने की उम्मीद है कि तारे कैसे पैदा होते हैं और कैसे मरते हैं, और आकाशगंगा अरबों वर्षों में कैसे विकसित हुई।

पिछले Gaia डेटा ने सितारों की उचित स्थिति या 2D गतियों का खुलासा किया था (वे कैसे आकाश के तल पर लंबवत और क्षैतिज रूप से चलते हैं), लेकिन नया सेट 33 मिलियन सितारों का रेडियल वेग दिखाता है, अर्थात ये तारे कितनी तेज़ी से आगे या दूर जा रहे हैं हम से। . यह न केवल वैज्ञानिकों को सितारों के प्रक्षेपवक्र का पता लगाने में मदद कर सकता है, बल्कि उनके मूल स्थान का भी पता लगा सकता है।

बाइनरी सितारे: बाइनरी स्टार सिस्टम दो सितारे हैं जो एक साझा केंद्र के चारों ओर एक दूसरे की परिक्रमा करते हैं। नए डेटा ने 8,00,000 से अधिक बाइनरी स्टार सिस्टम की स्थिति, दूरी, कक्षाओं और द्रव्यमान का खुलासा किया है। वैज्ञानिक इस डेटा से, बाइनरी सिस्टम के अलग-अलग सितारों का द्रव्यमान, तारे कैसे काम करते हैं, और यहां तक ​​​​कि यह भी पता लगा सकते हैं कि क्या दो सितारों में से एक एक्सोप्लैनेट है – एक ऐसा ग्रह जो हमारे सौर मंडल के बाहर मौजूद है और आम तौर पर एक तारे की परिक्रमा करता है।

क्षुद्रग्रह और आकाशगंगाएँ: डेटा ने हमारे सौर मंडल में 156, 000 से अधिक क्षुद्रग्रहों की एक सूची प्रदान की है, जिसमें उनका द्रव्यमान, संरचना, रंग और चमक शामिल है (जिससे उनके आकार और रोटेशन का विवरण प्राप्त किया जा सकता है)। मिल्की वे की मैपिंग के अलावा, डेटा ने 2.9 मिलियन अन्य आकाशगंगाओं के परिमाण को भी पाया है, जिसमें उनके तारे कैसे बने, वे कितनी दूर हैं और वे कब अस्तित्व में आए।

(एजेंसियों से इनपुट के साथ)