О ценности любого научного начинания можно судить по тому, какую часть наших знаний оно значительно или полностью меняет. С этой точки зрения миссия ЕКА «Гайя» — ошеломительный успех. Космический аппарат предоставил нам точную трёхмерную карту нашей Галактики Млечный Путь и заставил нас отказаться от старых идей и заменить их более убедительными.
В настоящее время мы отмечаем окончание миссии «Гайя» — нашей лучшей попытки понять Млечный Путь. «Гайя» — это астрометрическая миссия, которая построила впечатляющую карту Млечного Пути, в течение 11 лет проведя три триллиона наблюдений за двумя миллиардами отдельных объектов в Галактике, большинство из которых — звёзды. Благодаря многократным измерениям одних и тех же объектов карта «Гайя» имеет трёхмерную структуру и показывает истинное движение звёзд по всей Галактике. Вместо статичной карты она показывает кинетическую историю Галактики и некоторые изменения, через которые она прошла.
Мы долго ждали такого детального обзора нашей Галактики.
Радиоастрономия, набравшая обороты в 1950-х годах, помогла нам понять структуру Млечного Пути. Радиотелескопы могли видеть сквозь промежуточные пылевые облака и определять распределение водорода в Галактике. В 1952 году астрономы начали первое крупное радиообследование Млечного Пути. Астрономы предполагали, что Галактика имеет спиральную структуру, и наконец они обнаружили спиральные рукава, раскрыв основную структуру Млечного Пути.
В работе 1958 года авторы писали: «Распределение водорода, очевидно, демонстрирует большие неравномерности. Тем не менее, несколько рукавов можно проследить на значительном протяжении».
Для расчёта расстояний астрономы также использовали переменные типа RR Лиры и Цефеиды — два типа переменных звёзд с известной собственной яркостью («стандартные свечи»). Это позволило им проследить структуру Млечного Пути. Шаровые скопления также помогли астрономам составить карту Млечного Пути.
В 1980-х годах инфракрасные телескопы, такие как NASA IRAS, проникали сквозь космическую пыль и помогали находить такие особенности, как центральная полоса Млечного Пути. Затем, в 1989 году, была запущена миссия ЕКА «Hipparcos». «Hipparcos» был астрометрической миссией и предшественником «Гайя». Хотя она была не такой точной и измерила всего 100 000 звёзд, но в итоге смогла измерить их собственные движения. Это позволило узнать больше подробностей о Млечном Пути и подтвердить его спиральную форму. Это также позволило понять историю и эволюцию нашей Галактики.
Но астрономы жаждали более детальных знаний. Для удовлетворения этой потребности в 2013 году был запущен космический аппарат «Гайя», и он полностью оправдал ожидания.
«Гайя» — это дань изобретательности. Мы фактически заперты внутри Млечного Пути, и ни один космический аппарат не может выйти за его пределы, чтобы получить внешний вид Галактики. «Гайя» дала нам такую возможность, не покидая L2.
В то время как многие предыдущие попытки проследить структуру Млечного Пути зависели от выборки отдельных звёздных популяций, «Гайя» точно измерила положение и движение почти двух миллиардов звёзд по всей Галактике.
Результатом работы «Гайя» стали художественные изображения Млечного Пути, сделанные на основе огромного количества данных. Они показывают, что Млечный Путь имеет несколько рукавов и что они не так заметны, как мы думали.
Наблюдения «Гайи» позволили нам гораздо более детально и точно рассмотреть спиральные рукава Млечного Пути. Она обнаружила в них ранее неизвестные структуры, в том числе реликтовые рукава во внешнем диске. Это могут быть остатки прошлых приливных рукавов или искажений диска, а также остатки древних взаимодействий с другими Галактиками. «Гайя» также обнаружила множество ранее неизвестных нитевидных структур на краю диска.
Миссия «Гайя» также позволила нам наконец увидеть нашу Галактику со стороны. Мы узнали, что Галактический диск имеет небольшое волнообразное искривление. Астрономы полагают, что это вызвано взаимодействием какой-то мелкой галактики с Млечным Путём. За это может быть ответственна карликовая сфероидальная галактика Стрельца.
Наряду с убедительными научными данными художники создали иллюстрации на основе данных «Гайя», которые действительно поражают воображение. Потрясающий вид нашей Галактики сбоку — одно из самых точных изображений Млечного Пути, которые мы когда-либо видели.
«Гайя» обновила наше представление о Галактике, в которой мы живём, и оживила её историю. Даже если бы ей больше нечего было предложить после сегодняшнего дня, она всё равно была бы выдающейся и успешной миссией. Но даже несмотря на завершение миссии, мы всё ещё не располагаем всеми её данными. Последний выпуск данных, DR5, будет доступен к концу 2030 года. Кто знает, что ещё покажет нам эта миссия о нашем доме — галактике Млечный Путь.
