בשנת 2013 פרסמה סוכנות החלל האירופית (ESA) את ה- גאיה המשימה, מצפה כוכבים שמטרתו למדוד את תנוחות תנועותיהם של גופים שמימיים. בארבע השנים האחרונות, גאיה חקר כוכבים רחוקים, כוכבי לכת, שביטים, אסטרואידים, קוואזרים וחפצים אסטרונומיים אחרים, והנתונים שרכשה ישמשו לבניית קטלוג החלל התלת-ממדי הגדול והמדויק ביותר שנעשה אי פעם, ובסך הכל מיליארד עצמים.
באמצעות נתונים המסופקים על ידי גאיה, צוות מדענים בינלאומיים ערך מחקר על אשכול הכוכבים שהתגלה לאחרונה המכונה גאיה 1. ממוקם כ- 15,000 שנות אור מכדור הארץ ומודד כ- 29 שנות אור ברדיוס, הרבה אודות אשכול זה לא נודע. מכיוון שכך, מחקר זה עזר להציב אילוצים על מספר תעלומות של אשכול הכוכבים הזה, הכוללים את גילו, המתכות ומקורו.
לצורך מחקרם שהופיע לאחרונה בכתב העת אסטרונומיה ואסטרופיסיקה תחת הכותרת "ניתוח שפע כימי מפורט של אשכול הכוכבים דיסק עבה Gaia 1", הצוות ביצע מחקר שפע כימי מפורט של גאיה 1 כדי לקבוע את הפרמטרים הלא ידועים שלו. מכאן, ככל הנראה, יתאימו כעת הערכות מדויקות לגבי גילו והרכבו.
אשכול הכוכבים הזה זוהה לראשונה במאי 2017, הודות לשחרור הנתונים הראשון - aka. שחרור נתונים 1 (DR1) - מטעם ה- ESA. מבוסס על פוטומטריה המסופקת על ידיגאיה, שני סקר All-Sky All Micropy (2MASS), סייר אינפרא אדום רחבי השדה (WISE), וטלסקופ הסקר הפנורמי ומערכת תגובה מהירה (Pan-STARRS1) - האובייקט התאפיין כגיל ביניים (6.3 מיליארד דולר) שנים) ומערכת עשירה במתכת.
הפוטומטריה המשולבת הזו גם הצביעה כי האשכול היה ברדיוס של כ- 29 שנות אור והכיל עד 20,000 מסות שמש. עם זאת, מחקרים נוספים גילו כי האשכול היה למעשה עשיר יותר ממתכת ממה שחשבו בעבר. זה הצביע על כך שגאיה 1 הייתה ככל הנראה צעירה משמעותית, כאשר ההערכות טוענות כעת כי היא לפחות בת 3 מיליארד שנה.
בנוסף, מחקרים עוקבים אלה העלו גם את האפשרות שהאשכול ממקור חוץ-גלקטי, בהתבסס על העובדה שהוא מקיף כ -5,500 שנות אור (~ 1.7 קמ"ש) מעל דיסקו של שביל החלב. כדי לתקן זאת, הצוות - בראשות אנדראס קוך מאוניברסיטת לנקסטר והמרכז לאסטרונומיה היידלברג - השתמש בנתוני גאיה כדי לערוך מחקר מפורט על עד כמה היה האשכול עשיר מתכת כדי לקבל מושג טוב יותר על גילו. .
כפי שאמרו במחקרם: "[T] עבודתו מתמקדת בניתוח שפע כימי מפורט של ארבעה אנשי ענק אדומים בגאיה 1, המבוססים על ספקטרוסקופיה ברזולוציה גבוהה, אותה אנו משלימים על ידי בדיקת המאפיינים המסלוליים של אובייקט מעבר זה. . " זה כלל מדידת השפע של 14 יסודות בתוך כוכבי הענק האדומים הללו, שנבחרו מסקר 2MASS.
מה שקבעו היה שהגאיה 1 הייתה ענייה יותר ממתכת ממה שצפוי בעבר, מה שהצביע על כך שהוא מבוגר יותר מהערכות הגיל המעודכנות שהצביעו - בין 3 עד 5 מיליארד שנה. בנוסף, הם מדדו גם את תנועותיהם ומסלוליהם הנכונים של ארבעת כוכבי המטרה, תוך שימוש בנתונים שהתקבלו מקטלוג ה- Astrograph CCD החופשי האמריקני הימי (UCAC5).
מידע זה גילה כי במהלך מסלוליהם, ארבעת כוכבי היעד יגיעו למרחק מרבי של 3,262 שנות אור (1.0 קילו-ס"ק) מעל הדיסק הגלקטי. זה היה אינדיקציה לכך שהם לא מקוריים חוץ-גלקטיים. אחרון חביב, הם הצביעו על כך שהמבנה של גאיה 1 אינו תואם באמת למבנה של אשכול כדורי, כפי שכונה במקור. כפי שהם מסכמים במחקרם:
"זה מאשר כי גאיה 1 הוא די אשכול פתוח מאסיבי וזוהר מאשר אשכול גלובלי בעל מסה נמוכה. לבסוף, חישובי מסלול של כוכבי היעד מחזקים את הממצאים הכימיים שלנו לגבי החברות של גאיה 1 כיום עם הדיסק העבה, למרות שהוא לא ברור, אילו מנגנונים מציבים אותו במקום זה. "
בעוד שמחקר זה סייע להציב אילוצים על אחד מאובייקטים של גאיה שזה עתה התגלה, הצוות מכיר בכך שעדיין יש עוד הרבה מה להתגלות לגבי אשכול הכוכבים הזה. הם גם מכירים בכך שישנו שולי שגיאה בכל מה שקשור למחקר שלהם וכי יש צורך במחקר נוסף לפני שניתן יהיה לסווג את גאיה 1 כראוי.
"עם זאת, הרמז למתכת המתפשטת בין מחקרים שונים בספרות עשויה להצביע על מקור מורכב יותר שעלול להיות כרוך באביב מאסיבי נוסף", הם קובעים. "לפיכך השאלה באשר להיווצרותה המדויקת ומקורה נותרה לא ברורה וצריכה להמתין לנתונים נוספים כמו הפרלקסיות המדויקות והמדויקות שגאיה יכולה להציע."
האשכול שזה עתה התגלה וכל הניסיונות להבין אותו טוב יותר הם רק קצה הקרחון כשמדובר במה גאיה המשימה חשפה עד כה. המהדורה הרשמית השנייה של נתוני גאיה - aka. גאיה DR2 - אמורה להתקיים באפריל 2018. אחריה תצא שחרור שלישי בשנת 2020, ובמניעה כל הרחבות משימה, שחרור רביעי וסופי בשנת 2022.