Mätningen av accelerationen av vårt solsystem av astronomer vid TU Dresden är en vetenskaplig höjdpunkt i den tredje Gaia-katalogen, som nu släpps. Med publiceringen den 3 december, 2020, kl 12:00, allmänheten kommer att ha tillgång till astronomiska data med hög precision, såsom positioner, hastigheter, magnituder och färger på cirka 1,8 miljarder astronomiska objekt.

Vad är Gaia? Syftet med ESA-uppdraget, lanserades den 19 december, 2013, är inget mindre än att producera en tredimensionell karta över alla astronomiska objekt som kan upptäckas av satellitens 1000 megapixelkamera – ett imponerande genomsnitt på tre miljoner stjärnor i timmen. Observationerna är så exakta att Gaia kunde spåra en rörelse på bara några centimeter för objekt som är så långt borta som Månen. Ett internationellt team av forskare genererar vetenskapligt användbara resultat från denna enorma mängd observationsdata. Denna beräkning, den iterativa lösningen av ett enormt ekvationssystem med 10 miljarder okända, har sysselsatt superdatorer vid flera europeiska forskningsinstitutioner sedan 2015. Bland dem TU Dresdens högpresterande datorer efterfrågades hårt av Prof. Klioners team för att producera de många interimslösningar som slutligen resulterade i avgörande förbättringar av de nya Gaia-produkterna.

Den utmärkta kvaliteten på dessa resultat gjorde det möjligt för forskarna i Dresden att upptäcka ett mycket intressant fenomen:accelerationen av vårt solsystem. Inom astronomi, det har varit känt ett tag att en sådan acceleration orsakar en långsam, skenbar förskjutning av alla astronomiska objekt, vilket borde bli märkbart som ett globalt mönster i de uppmätta rörelserna. Dock, för närliggande stjärnor, denna effekt överlagras helt av den komplexa strukturen och dynamiken i vår galax.

Endast en exakt mätning av extremt avlägsna astronomiska objekt, så kallade kvasarer, kunde avslöja denna accelerationseffekt. Dessa extremt lysande kärnor i avlägsna galaxer anses nästan vara fixerade på himlen, det är därför de används inom astronomi som referenspunkter.

Dresden-teamet identifierade cirka 1,6 miljoner Gaia-objekt som kvasarer, som nu kommer att publiceras som ett Gaias eget himmelska referenssystem. Dessa kvasarer visar tydligt det förväntade rörelsemönstret för den extremt lilla accelerationen, som, enligt resultaten från Dresden, är 0,23 nanometer per sekund i kvadrat. Det är första gången som denna detektering erhålls med hjälp av optiska observationer. Professor Klioner förklarar:

"Att mäta solsystemets acceleration med en relativ precision på 7 procent är ett mycket viktigt vetenskapligt resultat, och på samma gång, det är en övertygande demonstration av kvaliteten på de nya uppgifterna. Accelerationen uppmätt av Gaia visar en nära överensstämmelse med teoretiska förväntningar och ger viktig information om solsystemets rörelse i gravitationsfältet i vår galax."

Nästa publicering av Gaia-katalogen är planerad till första halvåret 2022. Med tanke på de uppgifter som hittills publicerats, vi kan säkert förvänta oss betydande forskning på toppnivå i framtiden. Sedan lanseringen i april 2018, den andra versionen av Gaia-katalogen har genererat i genomsnitt fem publikationer per dag!

I Dresden, förberedelserna har redan påbörjats för den fjärde Gaia-katalogen, som kommer att publiceras 2025. Observationsdata för denna katalog kommer att vänta på Dresden Gaia-teamet senast från januari 2021, inklusive båda dess mycket speciella utmaningar som måste bemästras, och dess vetenskapliga skatter som ska hämtas.