وداع با نقشه‌بردار راه شیری؛ تلسکوپ فضایی گایا به پایان عمر خود رسید

از جریان‌های ستاره‌ای باستانی تا درون کوتوله‌های سفید، تلسکوپ فضایی گایا تمام چیزهای ممکن را در آسمان‌ها و فضا مشاهده کرده است.

روز پنجشنبه، متخصصان مأموریت آژانس فضایی اروپا، تلسکوپ گایا را که با کمبود سوخت مواجه شده است، به مدار اطراف خورشید فرستادند و پس از بیش از یک دهه خدمت به اخترشناسان جهان، آن را خاموش کردند. متخصصان همچنین بخشی از حافظه‌ی داخلی گایا را با نام اعضای تیم تلسکوپ بازنویسی و برخی از آن‌ها خداحافظی‌های شخصی خود را ثبت کردند.

گایا از سال ۲۰۱۴ مشغول نقشه‌برداری از کیهان بوده و دایره‌المعارفی وسیع از موقعیت‌ها و حرکات اجسام آسمانی در کهکشان راه شیری و فراتر از آن خلق کرده است. به سختی می‌توان وسعت پیشرفت‌ها و کشف‌هایی را که این تلسکوپ فضایی به ارمغان آورده، درک کنیم. اما اشاره به چند عدد ضروری است: نزدیک به دو میلیارد ستاره، میلیون‌ها کهکشان احتمالی و حدود ۱۵۰هزار سیارک. مشاهدات گایا تا به امروز به انجام بیش از ۱۳هزار مطالعه به‌دست اخترشناسان منجر شده است.

گایا شیوه‌ی درک دانشمندان از جهان هستی را تغییر داده و داده‌های آن به نقطه‌ی مرجع بسیاری از تلسکوپ‌های دیگر در زمین و فضا تبدیل شده است. تمام این دستاوردها درحالی رقم خورده که فقط کمتر از یک‌سوم داده‌های جمع‌آوری‌شده توسط تلسکوپ، در اختیار دانشمندان قرار گرفته است.

آنتونی براون، اخترشناس دانشگاه لیدن در هلند که گروه پردازش و تحلیل داده‌های گایا را رهبری می‌کند، می‌گوید: «داده‌هایی که گایا جمع‌آوری کرده، اکنون تقریباً از کل علم نجوم پشتیبانی می‌کنند. فکر می‌کنم اگر از همکاران اخترشناسم بپرسید، دیگر نمی‌توانند تصور کنند که بدون گایا به پژوهش ادامه دهند.»

به‌گفته‌ی دکتر براون، همچنین اندازه‌گیری لرزش‌های مداوم در قرص کهکشان راه شیری (نوعی لرزه‌شناسی کهکشانی)، به کشف شواهدی از برخورد با یک کهکشان اقماری منجر شد که بسیار نزدیک‌تر از حد تصور دانشمندان، به دور کهکشان ما می‌چرخد. همین نزدیکی ممکن است باعث شده باشد که کهکشان راه شیری از پهلو خمیده به‌نظر بیاید.

مشاهدات گایا فراتر از بررسی موقعیت کهکشان ما در جهان بود. این فضاپیما به کشف ستارگان فوق‌سریع درحال پرواز در راه شیری، بررسی قمرهای چرخان به دور دیگر سیاره‌های منظومه شمسی و شناسایی لرزه‌های ستاره‌ای کمک کرد. در فهرست ستارگان گایا، اخترشناسان سرنخ‌هایی از سیاره‌های جدید و سیاه‌چاله‌ها، از جمله نزدیک‌ترین سیاه‌چاله به زمین را پیدا کرده‌اند. کیهان‌شناسان همچنین مشاهدات گایا از ستارگان نوسان‌کننده را برای اندازه‌گیری نرخ انبساط جهان به‌کار برده‌اند.

لیزا کالتنگر، اخترشناس دانشگاه کورنل که در سال ۲۰۲۱ با استفاده از فهرست گایا تلاش کرد دریابد که کدام جهان‌های بیگانه ممکن است ما را ببینند، گفت: «گایا برای درک ما از کیهان فوق‌العاده مهم بوده و خواهد بود.»

تلسکوپ گایا شش ماه پس از پرتاب شروع به ثبت داده‌ها کرد. این فضاپیما به مدت بیش از ۱۰ سال از فاصله‌ی تقریباً یک‌ونیم میلیون کیلومتری ما، جایی که گرانش زمین و خورشید با حرکت تلسکوپ متعادل می‌شد، به آرامی در فضا حرکت می‌کرد.

دو تلسکوپ یکسان که در جهت‌های مختلف روی فضاپیما قرار داشتند، آسمان را اسکن و نور مرئی گذرا از درون میدان دید آن را جمع‌آوری می‌کردند. سه ابزار روی فضاپیما وظیفه‌ی اندازه‌گیری موقعیت‌ها، سرعت‌ها و رنگ‌های ستارگان و سایر اجسام آسمانی را برعهده داشتند. دانشمندان به‌لطف این داده‌ها، اطلاعاتی را درباره دما، جرم و ترکیب شیمیایی اجرام استنباط کردند.

جاشوآ وین، اخترفیزیکدان دانشگاه پرینستون در توصیف عملکرد گایا گفت: «از یک نظر آنچه گایا انجام می‌داد، شبیه کارهای خسته‌کننده به نظر می‌آید»؛ اما «در واقع این تلسکوپ یکی از مهم‌ترین پروژه‌های نجومی در چند دهه گذشته محسوب می‌شد.»

دکتر وین به تازگی با شناسایی لرزش‌های کوچک در حرکت یک ستاره، سیاره فراخورشیدی جدیدی را در فهرست گایا کشف کرده است. این دنیای دوردست یکی از معدود سیاره‌هایی محسوب می‌شود که با استفاده از روشی به نام اخترسنجی یافت شده است. این تکنیک به کشف دنیاهای عظیمی کمک می‌کند که در فواصل دور از ستارگان خود، درحال چرخش هستند.

گایا چشم‌هایش را ۱۵ ژانویه (۲۶ دی) به روی نور ستارگان بست. از آن زمان، متخصصان مأموریت مشغول انجام آزمایش‌های فنی نهایی روی ابزارهای فضاپیما بوده‌اند که می‌تواند به عملیات تلسکوپ‌های آینده کمک کند. در طول این آزمایش‌ها، جهت‌گیری گایا نسبت به خورشید تغییر کرده؛ به طوری که فضاپیما به اندازه‌ای روشن شده که در آسمان شب برای اخترشناسان آماتور مشاهده‌پذیر باشد: وداع نهایی برای فضاپیمایی سالخورده.

دانشمندانی که در مأموریت گایا مشارکت داشته‌اند، پیام‌های خداحافظی احساسی خود را برای تلسکوپ ارسال کردند. رونالد دریمل، اخترشناس گایا در موسسه ملی اخترفیزیک ایتالیا، نوشت:

وظیفه‌ات به پایان رسید. اکنون زمان رهایی است، زمان آنکه آزادانه در زیر آن ستارگان سرگردان شوی، بی‌آنکه دیگر نیازی به سنجش و اندازه‌گیری باشد. دیگر از من نخواهی شنید و ما نیز از تو بی‌خبر خواهیم بود؛ اما هرگز راحت فراموش نخواهی شد.

دکتر یوهانس سالمن، فیزیکدان آژانس فضایی اروپا و دانشمند پروژه گایا گفت: «این یک لحظه تلخ و شیرین است؛ وقتی یک مأموریت داده‌ها را جمع‌آوری نمی‌کند. اما خود مأموریت هنوز تمام نشده است.»

با وجود مدت زمان طولانی مأموریت، صرفاً بخشی از آنچه گایا مشاهده کرده است در دسترس اخترشناسان قرار دارد؛ زیرا پردازش داده‌های عظیم جمع‌آوری‌شده توسط گایا به زمان زیادی نیاز دارد. انتشار بعدی داده‌های این فضاپیما برای سال ۲۰۲۶ برنامه‌ریزی شده است و شامل پنج سال‌ونیم داده خواهد بود. انتشار نهایی که شامل تمام داده‌ها است، تا پیش از سال ۲۰۳۰ اتفاق نخواهد افتاد.

چند فضاپیمای جدیدتر، میراث علمی گایا را ادامه می‌دهند و از فهرست ستارگان آن برای کالیبراسیون مشاهدات خود استفاده می‌کنند. از جمله‌ی این فضاپیماها می‌توان به تلسکوپ فضایی جیمز وب ناسا و تلسکوپ اقلیدس آژانس فضایی اروپا اشاره کرد. همچنین رصدخانه‌ی آمریکایی ورا سی. روبین و تلسکوپ فوق‌العاده بزرگ اروپا که هر دو در شیلی قرار دارند، از آنچه گایا دیده بهره‌مند خواهند شد.

در این میان، گایا باقی‌مانده‌ی روزهای خود را در مدار خورشید می‌گذراند؛ آرامگاهی شایسته برای فضاپیمایی که سال‌ها مشغول کاوش راه شیری و فراتر از آن بود. برای دانشمندان مأموریت، دیگر جلسات هفتگی با تیم کنترل پرواز وجود نخواهد داشت و داده‌های جدید در کار نخواهد بود.

دکتر براون که از سال ۱۹۹۷ در طراحی مأموریت نقش داشته است، گفت: «این لحظه حسی عجیب دارد. از طرفی خوب است که ببینیم چیزها به پایان می‌رسند و البته هنوز سال‌ها کار پیش‌رو داریم.» دکتر سالمن، دانشمند پروژه گایا، وداعی دیگری برای فضاپیما فرستاد:

در آرامش بیاسای گایا. سپاس که ما را به سوی ستارگان هدایت کردی. سپاس که یاری‌مان دادی تا رویاهایمان را به حقیقت بدل کنیم. سپاس که آینده‌مان را الهام بخشیدی. تو برایمان چیزی فراتر از یک مأموریت بودی... همچون خانواده.