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가이아 (우주망원경)

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목차

1. 개요

가이아(Gaia)는 유럽 우주국(ESA)이 개발한 우주 망원경으로, 우리 은하의 3차원 지도를 작성하고 별의 위치, 밝기, 움직임 등을 정밀하게 측정하는 것을 목표로 한다. 2013년 발사되어 태양-지구 L2 라그랑주점에 위치하며, 두 개의 망원경과 세 가지 주요 관측 장비를 통해 별의 시차와 시선 속도를 측정한다. 가이아는 2016년부터 여러 차례의 데이터 릴리스를 통해 방대한 천문 데이터를 공개했으며, 우리 은하의 기원과 진화에 대한 연구에 기여하고 있다. 2025년까지 임무가 연장될 예정이다.

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가이아 (우주망원경)
기본 정보
가이아 우주선의 상상도
가이아 우주선의 상상도
임무 유형천체 측정 관측소
운영 기관ESA
웹사이트가이아 ESA 웹사이트
COSPAR ID2013-074A
SATCAT39479
임무 기간2013년 12월 19일 ~ (진행 중)
제작사EADS 아스트리움
e2v 테크놀로지스
전력1,910 와트
발사 정보
발사체소유스 ST-B/프레가트-MT
발사 장소쿠루 ELS
발사 계약자아리안스페이스
서비스 시작해당 사항 없음
폐기 정보
폐기 유형해당 사항 없음
폐기 예정일2025년 3월~4월 (예정)
마지막 교신해당 사항 없음
궤도 정보
궤도 기준 시점2014년
궤도 기준 위치태양-지구 L2
궤도 유형리사주 궤도
궤도 경사해당 사항 없음
궤도 주기180일
탑재 장비
장비 목록ASTRO: 천체 측정 장비
BP/RP: 측광 장비
RVS: 시선 속도 분광기
망원경 이름해당 사항 없음
망원경 유형3중 반사 망원경
망원경 초점 거리해당 사항 없음
망원경 면적0.7 m2
망원경 파장해당 사항 없음
장비 유형망원경
통신
통신 대역S 대역 (TT&C 지원)
X 대역 (데이터 획득)
통신 대역폭몇 kbit/s 다운 & 업 (S 대역)
3–8 Mbit/s 다운로드 (X 대역)
기타 정보
가이아 미션 휘장
가이아 미션 휘장
프로그램호라이즌 2000 플러스
이전 미션플랑크
다음 미션리사 패스파인더

2. 역사

가이아 우주 망원경은 ESA의 히파르코스 임무(1989–1993)에서 시작되었다. 1993년 10월 레나르트 린데그렌(룬드 천문대, 룬드 대학교, 스웨덴)과 마이클 페리먼(ESA)이 ESA의 장기 과학 프로그램인 호라이즌 플러스(Horizon Plus)의 제안 요청에 응답하여 제안하였다. 이 임무는 2000년 10월 13일 ESA의 과학 프로그램 위원회에 의해 코너스톤 임무 6번으로 채택되었으며, EADS 아스트리움이 하드웨어 책임을 맡아 프로젝트의 B2 단계가 2006년 2월 9일에 승인되었다. "가이아(Gaia)"라는 이름은 원래 '''천체 물리학을 위한 전 지구적 위치 측정 간섭계(Global Astrometric Interferometer for Astrophysics)'''의 약자로 유래되었다. 이는 우주선에 사용하기 위해 원래 계획되었던 간섭계의 광학 기술을 반영한 것이다. 연구 과정에서 작동 방식이 발전하면서 약어가 더 이상 적용되지 않게 되었지만, "가이아"라는 이름은 프로젝트와의 연속성을 위해 유지되었다.

임무의 총 비용은 제조, 발사 및 지상 운영을 포함하여 약 7억 4천만 유로(약 10억 달러)이다. 가이아는 예정보다 2년 늦게, 초기 예산보다 16% 초과하여 완료되었는데, 이는 주로 가이아의 10개의 탄화 규소 거울을 연마하고 초점면 카메라 시스템을 조립 및 테스트하는 데 어려움이 있었기 때문이다. 가이아 계획은 2000년에 결정된 ESA 호라이즌 2000 플러스 장기 과학 프로그램의 일환으로 개발이 진행되었다. 2000년 10월 13일에 6번째 주요 미션으로 채택되었고, 2006년 2월 9일에 계획의 B2 단계로 결정되었다. EADS 아스트리움이 하드웨어를 담당하게 되었다. 당초 발사는 2012년 11월로 계획되었으며, 제조, 발사, 지상 운용을 포함하여 약 6억 5000만 유로의 예산이 책정되었다.

5년간의 미션에서 우주선에서 전송되는 데이터량의 총합은 압축된 데이터로 60 TB, 압축 해제된 데이터로 200TB에 달한다. 데이터 처리는 2006년 11월에 유럽 우주국이 실시한 공모에서 선정된 데이터 처리 및 분석 컨소시엄이 담당한다. 데이터 처리 및 분석 컨소시엄에는 유럽 우주국의 조직 중 하나로 마드리드 근처에 본부를 둔 유럽 우주 천문 센터의 참가자를 포함하여 유럽 20개국에서 약 400명의 우주 비행사 및 엔지니어가 참여하고 있다. 자금은 참여국에서 제공되며, 2020년경으로 예상되는 가이아의 최종 카탈로그가 작성될 때까지 확보되어 있다.

2013년12월 19일에 소유즈 2 로켓을 사용하여 발사되었으며, 태양과 지구의 L2 라그랑주 점으로 향했다. 2014년 7월 25일부터 과학 관측을 시작했다.

2. 1. 개발 배경

가이아 우주 망원경은 ESA의 히파르코스 임무(1989–1993)에서 시작되었다. 1993년 10월 레나르트 린데그렌(룬드 천문대, 룬드 대학교, 스웨덴)과 마이클 페리먼(ESA)이 ESA의 장기 과학 프로그램인 호라이즌 플러스(Horizon Plus)의 제안 요청에 응답하여 제안하였다. 이 임무는 2000년 10월 13일 ESA의 과학 프로그램 위원회에 의해 코너스톤 임무 6번으로 채택되었으며, EADS 아스트리움이 하드웨어 책임을 맡아 프로젝트의 B2 단계가 2006년 2월 9일에 승인되었다. "가이아(Gaia)"라는 이름은 원래 '''천체 물리학을 위한 전 지구적 위치 측정 간섭계(Global Astrometric Interferometer for Astrophysics)'''의 약자로 유래되었다. 이는 우주선에 사용하기 위해 원래 계획되었던 간섭계의 광학 기술을 반영한 것이다. 연구 과정에서 작동 방식이 발전하면서 약어가 더 이상 적용되지 않게 되었지만, "가이아"라는 이름은 프로젝트와의 연속성을 위해 유지되었다.

임무의 총 비용은 제조, 발사 및 지상 운영을 포함하여 약 7억 4천만 유로(약 10억 달러)이다. 가이아는 예정보다 2년 늦게, 초기 예산보다 16% 초과하여 완료되었는데, 이는 주로 가이아의 10개의 탄화 규소 거울을 연마하고 초점면 카메라 시스템을 조립 및 테스트하는 데 어려움이 있었기 때문이다.

2. 2. 명칭의 유래

2. 3. 개발 과정

가이아 우주 망원경은 ESA의 히파르코스 임무(1989–1993)에서 시작되었다. 1993년 10월 레나르트 린데그렌(룬드 천문대, 룬드 대학교, 스웨덴)과 마이클 페리먼(ESA)이 ESA의 장기 과학 프로그램인 호라이즌 플러스(Horizon Plus)의 제안 요청에 응답하여 제안하였다. 이 임무는 2000년 10월 13일 ESA의 과학 프로그램 위원회에 의해 코너스톤 임무 6번으로 채택되었으며, EADS 아스트리움이 하드웨어 책임을 맡아 프로젝트의 B2 단계가 2006년 2월 9일에 승인되었다. "가이아(Gaia)"라는 이름은 원래 '''천체 물리학을 위한 전 지구적 위치 측정 간섭계(Global Astrometric Interferometer for Astrophysics)'''의 약자로 유래되었다. 이는 우주선에 사용하기 위해 원래 계획되었던 간섭계의 광학 기술을 반영한 것이다. 연구 과정에서 작동 방식이 발전하면서 약어가 더 이상 적용되지 않게 되었지만, "가이아"라는 이름은 프로젝트와의 연속성을 위해 유지되었다.

가이아 계획은 2000년에 결정된 ESA 호라이즌 2000 플러스 장기 과학 프로그램의 일환으로 개발이 진행되었다. 2000년 10월 13일에 6번째 주요 미션으로 채택되었고, 2006년 2월 9일에 계획의 B2 단계로 결정되었다. EADS 아스트리움이 하드웨어를 담당하게 되었다.

임무의 총 비용은 제조, 발사 및 지상 운영을 포함하여 약 7억 4천만 유로(약 10억 달러)이다. 가이아는 예정보다 2년 늦게, 초기 예산보다 16% 초과하여 완료되었는데, 이는 주로 가이아의 10개의 탄화 규소 거울을 연마하고 초점면 카메라 시스템을 조립 및 테스트하는 데 어려움이 있었기 때문이다.

5년간의 미션에서 우주선에서 전송되는 데이터량의 총합은 압축된 데이터로 60 TB, 압축 해제된 데이터로 200TB에 달한다. 데이터 처리는 2006년 11월에 유럽 우주국이 실시한 공모에서 선정된 데이터 처리 및 분석 컨소시엄이 담당한다. 데이터 처리 및 분석 컨소시엄에는 유럽 우주국의 조직 중 하나로 마드리드 근처에 본부를 둔 유럽 우주 천문 센터의 참가자를 포함하여 유럽 20개국에서 약 400명의 우주 비행사 및 엔지니어가 참여하고 있다. 자금은 참여국에서 제공되며, 2020년경으로 예상되는 가이아의 최종 카탈로그가 작성될 때까지 확보되어 있다.

2013년12월 19일에 소유즈 2 로켓을 사용하여 발사되었으며, 태양과 지구의 L2 라그랑주 점으로 향했다. 2014년 7월 25일부터 과학 관측을 시작했다.

3. 목적

''가이아 (우주망원경)'' 우주 임무의 주요 목표는 별의 고유 밝기를 정확하게 결정하기 위해 별까지의 거리를 정밀하게 측정하는 것이다.[22][23] 이를 위해 별의 시차를 이용하는데, 대기 효과와 장비 편향으로 인한 정밀도 저하 문제를 해결해야 한다.[22] 예를 들어, 세페이드 변광성은 표준 촛불로서 은하까지의 거리를 측정하는 데 사용되지만, 세페이드 변광성 자체의 거리가 부정확하여 우주의 팽창 속도와 같은 값들에 불확실성을 초래한다.[22]

가장 희미한 천체에 대한 관측은 별의 광도 함수에 대한 더 완전한 정보를 제공하며, ''가이아''는 은하수 은하 내 천체의 약 1%에 해당하는 10억 개의 별과 천체를 관측하여 편향되지 않은 표본을 확보하고자 한다.[22] 또한, 별의 진화의 더 빠른 단계에 대한 이해를 높이기 위해 오랜 기간 동안 많은 천체를 자세히 조사하고 재조사한다. 은하 내 많은 천체 관측은 은하 역학 이해에도 중요하며,[22] 별의 측성 및 운동학적 특성 측정은 다양한 별 개체군, 특히 가장 먼 별 개체군을 이해하는 데 필수적이다.[22]

가이아 계획은 은하계의 매우 정밀한 3차원 지도를 작성하고, 고유 운동 정보를 추가하여 은하계의 기원과 진화를 추측한다. 분광 분석을 통해 광도, 온도, 중력, 원소 구성 등 별의 상세한 물리적 특징을 파악하고, 이 대규모 별 전수 조사는 은하계의 기원, 구조, 진화에 관한 중요한 문제에 대한 기초 데이터를 제공한다. 또한, 수많은 퀘이사, 은하, 외계 행성, 태양계 천체도 함께 측정한다.

추가적으로, ''가이아''는 다음을 목표로 한다.


  • 20등급 이하 밝기의 10억 개 이상 별까지의 거리 측정
  • 별의 위치를 정밀하게 결정 (10등급 이하: 7마이크로 초 이하, 15등급 이하: 12-25 마이크로 초 이하, 20등급 이하: 100-300 마이크로 초 이하)
  • 가장 가까운 별까지의 거리를 0.001% 정밀도로, 은하 중심으로부터 3만 광년 이내 별까지의 거리를 20% 정밀도로 결정
  • 4천만 개 별의 접선 속도를 0.5 km/s 이상 정밀도로 결정
  • 1000개 외계 행성의 궤도와 궤도 경사각을 정확하게 측정하고, 진정한 질량을 파악


지구와 태양 사이에 존재하여 관측이 어려웠던 미지의 소행성 발견 가능성도 기대된다.

4. 우주선 및 탑재체

''가이아''는 아리안스페이스가 쿠루의 ''소유즈 발사대''에서 소유즈 ST-B 로켓과 프레가트-MT 상단을 사용하여 2013년 12월 19일 09:12 UTC (현지 시각 06:12)에 프랑스령 기아나에서 발사되었다.[24][25] 위성은 발사 43분 후인 09:54 UTC에 로켓 상단에서 분리되었다.[24][25]

2013 파리 에어 쇼의 ''가이아'' 모형


다른 각도에서 본 ''가이아''


2013년, 최종 조립 단계에 있는 ''가이아''


이 우주선은 지구에서 약 150만 킬로미터 떨어진 라그랑주 점 L2로 향했고, 2014년 1월 8일에 그곳에 도착했다.[26] L2 점은 우주선에 매우 안정적인 중력 및 열 환경을 제공한다. 그곳에서 위성은 리사쥬 궤도를 사용하며, 이는 태양열 패널을 통해 위성이 생산할 수 있는 태양 에너지의 양을 제한하고, 우주선의 열 평형을 방해할 수 있는 지구에 의한 태양의 가림을 피한다. 발사 후, 지름 10미터의 차광막이 펼쳐졌다. 차광막은 하늘을 스캔하기 위해 세차 운동을 하면서 항상 태양에 대해 45도의 고정된 각도를 유지하여 모든 망원경 구성 요소를 시원하게 유지하고 표면에 있는 태양 전지판을 사용하여 ''가이아''의 전원을 공급한다.[27] 이러한 요인과 제작에 사용된 재료를 통해 ''가이아''는 -170'''°'''C에서 70'''°'''C 사이의 조건에서 작동할 수 있다.[27]

''가이아''의 탑재체는 세 가지 주요 기기로 구성된다.[10]

# 측성 기기 '''(Astro)'''는 20등급보다 밝은 모든 별의 각 위치를 측정하여 정밀하게 결정한다.

# 광도 측정 기기 '''(BP/RP)'''는 20등급보다 밝은 모든 별의 320–1000 nm 스펙트럼 대역에서 별의 광도 측정을 획득할 수 있게 한다. 청색 및 적색 광도계(BP/RP)는 온도, 질량, 나이 및 원소 조성과 같은 별의 특성을 결정하는 데 사용된다.[19][28]

# 시선 속도 분광기 '''(RVS)'''는 최대 17등급의 천체에 대해 847–874 nm 스펙트럼 대역(칼슘 이온의 선)에서 고해상도 스펙트럼을 획득하여 시선 방향의 천체의 속도를 결정하는 데 사용된다.

스캔 방식


전작인 ''히파르코스''와 유사하지만, 정밀도는 100배 더 높은 ''가이아''는 두 개의 망원경으로 구성되어 있으며, 두 망원경 사이의 고정되고 넓은 각도 106.5°로 두 관측 방향을 제공한다.[32] 우주선은 두 망원경의 시선에 수직인 축을 중심으로 6시간의 자전 주기로 지속적으로 회전한다. 회전축은 차례로 하늘을 가로질러 더 느린 세차 운동을 한다. 태양에 대해 45도의 고정된 각도를 유지하지만 63일마다 태양 주위를 원뿔 모양으로 움직여 별에 대한 사이클로이드와 같은 경로를 만든다.

두 개의 주요 망원경 속성은 다음과 같다.

  • 각 망원경당 1.45 × 0.5 m 주경
  • 두 망원경의 빛이 투사되는 1.0 × 0.5 m 초점면 어레이. 이 어레이는 각각 4500 × 1966 픽셀의 106개의 CCD로 구성되어 총 937.8 메가 픽셀을 갖는다(일반적으로 기가픽셀급 이미징 장치로 묘사됨).[33][34][35][27]


미세한 정밀도를 유지하기 위해, 유일한 움직이는 부품은 거울을 정렬하는 액추에이터와 추진기를 발사하는 밸브이다. 반작용 휠이나 자이로스코프는 없다. 우주선의 하위 시스템은 온도에 따라 팽창하거나 수축하지 않는 안정적인 구조를 제공하는 견고한 탄화 규소[6] 프레임에 장착된다. 자세 제어는 초당 1.5 마이크로그램의 질소를 출력할 수 있는 소형 냉가스 추진기에 의해 제공된다.

위성과의 원격 측정 링크는 평균 약 3 Mbit/s인 반면, 초점면의 총 콘텐츠는 여러 Gbit/s를 나타낸다.[30] 따라서 각 객체 주변의 수십 개의 픽셀만 다운링크될 수 있다.

''가이아''에 탑재된 원자 시계는 임무의 주요 목표를 달성하는 데 중요한 역할을 한다. 각 회전 주기 동안 시간 오류가 10 나노초 미만이 되려면 온보드 시계의 주파수 안정성이 10−12보다 좋아야 한다. ''가이아'' 우주선에 탑재된 루비듐 원자 시계는 21600초의 각 회전 주기 동안 ~ 10−13에 이르는 안정성을 가진다.[38]

''가이아''의 측정값은 천문학과 항해에 필수적인 고정밀 천구 좌표계인 중심 천구 좌표계(BCRS)를 생성하고 유지하는 데 기여한다. 우주선의 실제 위치와 관계없이 모든 관측은 이 좌표계를 기준으로 표현되어야 한다. 완전한 상대론적 모델로서, 태양계의 중력장의 영향, 즉 태양, 주요 행성 및 달로 인한 중력에 의한 빛 굴절과 같은 요소를 고려해야 한다.[39]

4. 1. 구조

4. 2. 과학 장비

가이아(우주망원경)의 탑재체는 세 가지 주요 기기로 구성된다.[10]

  • 측성 기기(Astro): 20등급보다 밝은 모든 별의 각 위치를 정밀하게 측정하여 시차, 거리, 고유 운동을 결정한다.[10]
  • 광도 측정 기기(BP/RP): 20등급보다 밝은 모든 별의 320–1000 nm 스펙트럼 대역에서 광도를 측정한다.[10] 청색 광도계(BP)는 330–680 nm, 적색 광도계(RP)는 640–1050 nm 파장 범위에서 작동하며, 별의 온도, 질량, 나이, 원소 조성 등을 결정하는 데 사용된다.[19][28][29]
  • 시선 속도 분광기(RVS): 17등급까지의 천체에 대해 847–874 nm 스펙트럼 대역(칼슘 이온의 선)에서 고해상도 스펙트럼을 획득하여 시선 속도를 결정한다.[29] 시선 속도는 1 km/s (V=11.5)에서 30 km/s (V=17.5) 사이의 정밀도로 측정되며, 도플러 효과를 이용하여 가이아 시선 방향에 있는 별의 속도를 측정한다.


미세한 정밀도를 유지하기 위해 유일한 움직이는 부품은 거울 정렬 액추에이터와 추진기 발사 밸브뿐이며, 반작용 휠이나 자이로스코프는 없다. 우주선의 하위 시스템은 온도 변화에 안정적인 견고한 탄화 규소[6] 프레임에 장착되며, 자세 제어는 초당 1.5 마이크로그램의 질소를 출력하는 소형 냉가스 추진기로 제공된다.

위성과의 원격 측정 링크는 평균 약 3 Mbit/s이지만, 초점면의 총 콘텐츠는 여러 Gbit/s이므로,[30] 각 객체 주변의 수십 개의 픽셀만 다운링크될 수 있다.

[[File:https://cdn.onul.works/wiki/source/19543d46e7e_585ff20d.png|가이아의 다이어그램

; 거울(M)

  • '''M'''망원경 1의 거울(M1, M2 및 M3)
  • '''M'''망원경 2의 거울(M'1, M'2 및 M'3)
  • 거울 M4, M'4, M5, M6은 표시되지 않음

; 기타 구성 요소 (1–9)

# 광학 벤치 (탄화 규소 토러스)

# 초점면 냉각 라디에이터

# 초점면 전자 장치[31]

# 질소 탱크

# 회절 격자 분광기

# 액체 추진제 탱크

# 별 추적기

# 통신 패널 및 배터리

# 주 추진 하위 시스템

; (A) 망원경 1의 광선 경로]]

[[File:https://cdn.onul.works/wiki/source/19543d471b2_92526df4.png|가이아 초점면 및 기기의 설계. 우주선의 회전으로 인해 이미지는 초당 60 각초의 속도로 초점면 어레이를 오른쪽에서 왼쪽으로 가로지른다.[31]

# 거울 M3에서 들어오는 빛

# 거울 M'3에서 들어오는 빛

# 측성 기기의 검출기(옅은 파란색), 청색 광도계(짙은 파란색), 적색 광도계(빨간색) 및 시선 속도 분광기(분홍색)가 포함된 초점면

# 두 개의 입사광을 결합하는 거울 M4 및 M'4

# 거울 M5

# 초점면을 비추는 거울 M6

# 시선 속도 분광기(RVS)의 광학 및 회절 격자

# 청색 광도계 및 적색 광도계(BP 및 RP)용 프리즘]]

가이아는 소유스 2 로켓으로 지구에서 약 150만 km 떨어진 L2 라그랑주 점으로 발사되어 리사주 궤도를 그리며, 열적으로 안정적인 환경을 제공한다. 가이아는 고정된 2방향 망원경으로 구성되며, 위성은 두 망원경의 시선과 수직인 축을 중심으로 회전한다. 각 천체는 5년 임무 기간 동안 평균 약 70회 관측되며, 분광기를 이용해 도플러 효과로 항성의 시선 속도를 측정한다.

가이아의 탑재체는 각 망원경이 1.4 x 0.5m의 거울을 가지며, 1.0 x 0.5m의 초점면 배열에 두 망원경의 빛이 투영되어 4500 x 1966 픽셀의 106개 CCD 이미지 센서로 보내진다. 천체 측정학 관측 장치는 5.7등급에서 20등급 항성의 각도를, 광도 측정 장치는 5.7등급에서 20등급 항성의 320-1000 nm 파장 영역의 스펙트럼을, 고해상도 분광 측정 장치는 847-874nm 파장 영역(칼슘 이온의 흡수선)의 고해상도 스펙트럼을 획득하여 17등급까지 항성의 시선 속도를 측정한다.

위성과의 원격 통신은 평균 1M bps이지만, 초점면 총 용량은 종종 Gbps에 달해 이미지마다 수십 개의 픽셀만 다운링크되며, 이는 현장에서의 천체 탐지 및 관측이 필요함을 의미한다.

4. 3. 측정 원리

''가이아''는 전작인 ''히파르코스''보다 100배 더 정밀한 관측을 수행한다.[32] 두 개의 망원경으로 구성되어 있으며, 두 망원경은 106.5°의 넓고 고정된 각도로 두 관측 방향을 제공한다.[32] 우주선은 두 망원경의 시선에 수직인 축을 중심으로 6시간 주기로 회전하며, 6시간마다 약 0.7도 너비의 하늘을 스캔한다. 회전축은 태양에 대해 45도의 고정된 각도를 유지하며 63일마다 태양 주위를 원뿔 모양으로 움직이는 세차 운동을 한다.[32] 이를 통해 각 별은 다양한 방향으로 여러 번 스캔되어 하늘 전체에 걸쳐 측정이 이루어진다.

두 망원경은 각각 1.45 × 0.5 m 크기의 주경을 가지고 있으며,[33] 두 망원경의 빛은 1.0 × 0.5 m 크기의 초점면 어레이에 투사된다.[33][34][35][27] 이 어레이는 4500 × 1966 픽셀의 106개 CCD로 구성되어 총 937.8 메가 픽셀을 갖는다.[33][34][35][27] 각 천체는 5년의 임무 기간 동안 평균 70번 관측되며,[36] 이를 통해 별의 위치, 운동, 시차 등 측성학적 매개변수를 결정한다. 더 밝은 별의 시선 속도는 도플러 효과를 관측하는 통합 분광기로 측정된다.[37]

''가이아''의 측정값은 고정밀 천구 좌표계인 중심 천구 좌표계(BCRS)를 생성하고 유지하는 데 기여한다.[39] 이 좌표계는 천체의 위치를 지정하는 기본적인 격자로 작용하며, 모든 관측은 이 좌표계를 기준으로 표현된다. 태양, 주요 행성 및 달로 인한 중력에 의한 빛 굴절과 같은 요소를 고려하는 완전한 상대론적 모델이 적용된다.[39]

최종 카탈로그 데이터의 정확도는 궤도 내 시험을 거쳐 계산되었다. 밝은 별(겉보기 등급 3~12)의 경우 표준 편차는 6.7 마이크로초 이하로 예상된다. 더 희미한 별의 경우 오류 수준이 증가하여 15등급 별의 시차 오류는 26.6 마이크로초, 20등급 별의 경우 수백 마이크로초에 이른다.[40] 이는 히파르코스의 재분석 결과보다 훨씬 정밀한 수준이다.[41]

가이아는 지구에서 약 150만km 거리에 있는 L2 라그랑주 점에서 리사주 궤도를 그리며 관측을 수행한다.

5. 발사 및 궤도

가이아는 원래 2013년 10월에 발사될 예정이었으나, 과학 데이터 다운링크에 사용되는 송수신기 2개를 교체해야 해서 연기되었다.[42] 2013년 12월 19일 09:12 UTC에 소유즈 2 로켓을 이용하여 성공적으로 발사되었다.[43] 발사 약 3주 후인 2014년 1월 8일, 지구에서 약 150만 킬로미터 떨어진 태양-지구의 L2 라그랑주 점(SEL2) 궤도에 도달했다.[44][45]

가이아(Gaia)의 궤도 및 궤적 단순화 그림 (축척 아님)


2015년, Pan-STARRS 관측소는 지구를 공전하는 물체를 발견하고 으로 분류했으나, 곧 가이아 우주선으로 밝혀져 해당 명칭은 철회되었다.[46] 가이아는 2014년 7월 25일부터 과학 관측을 시작했다. 가이아 계획은 2000년에 결정된 ESA 호라이즌 2000 플러스 장기 과학 프로그램의 일환으로 개발되었으며, 2000년 10월 13일에 6번째 주요 미션으로 채택되었다. 2006년 2월 9일에는 계획의 B2 단계로 결정되었고, EADS 아스트리움이 하드웨어를 담당했다.

5년간의 미션에서 우주선에서 전송되는 데이터량은 압축된 데이터로 60 TB, 압축 해제된 데이터로 200TB에 달한다. 데이터 처리는 데이터 처리 및 분석 컨소시엄이 담당하며, 유럽 20개국에서 약 400명의 우주 비행사 및 엔지니어가 참여하고 있다.

6. 문제점 및 해결

발사 직후, 유럽 우주국(ESA)은 ''가이아''가 미광 문제에 시달리고 있다고 밝혔다. 이 문제는 초기에는 태양 가리개 가장자리 주변에서 회절된 빛의 일부가 얼음 덩어리에 반사되어 망원경 구경으로 들어가 초점면에 도달하기 때문이라고 생각되었다.[47] 이후 미광의 실제 원인은 태양 가리개의 가장자리 밖으로 튀어나온 가리개의 섬유로 밝혀졌다.[48] 이로 인해 "과학적 성능 저하가 발생하지만, 이는 상대적으로 미미하며 ''가이아''에 의해 관측되는 10억 개의 별 중 가장 희미한 별에 주로 국한될 것"이다. 성능 개선을 위한 완화 계획이 시행되었다.[49] 이러한 성능 저하는 천체 측정보다 RVS 분광기에서 더 심각하게 나타나는데, 이는 별빛이 더 많은 수의 검출기 픽셀로 분산되어 각 픽셀이 산란된 빛을 수집하기 때문이다.

이러한 종류의 문제는 역사적인 배경을 가지고 있다. 1985년 STS-51-F에서, 또 다른 천문학 임무였던 우주 왕복선 스페이스랩-2 미션의 적외선 망원경(IRT)은 미광에 의해 방해를 받았는데, 이 때 마일라 단열재 조각이 떨어져 나와 망원경의 시야에 떠다니면서 데이터가 손상되었다.[50] 미광 및 배플(빛 가림막)의 테스트는 우주 영상 장비의 중요한 부분이다.[51]

2024년 4월, 미세 유성체가 가이아의 보호 덮개에 충돌하여 손상을 입혀 "지구에서 직접 쬐는 햇빛의 10억 분의 1 정도의 강도로, 가끔씩 stray sunlight(유입되는 빛)이 ''가이아''의 매우 민감한 센서를 교란시키는 작은 틈새"를 만들었다. 5월에는 CCD 중 하나의 전자 장치가 고장나면서 오탐지율이 높아졌다. 그 후, 엔지니어들은 ''가이아''의 광학 장치를 "마지막으로" 다시 조정했다.[52]

6. 1. 미광 문제

유럽 우주국(ESA)은 ''가이아''(우주 망원경)가 미광 문제에 시달리고 있다고 밝혔다. 초기에는 태양 가리개 가장자리 주변에서 회절된 빛의 일부가 얼음 덩어리에 반사되어 망원경 구경으로 들어가 초점면에 도달하기 때문이라고 생각되었다.[47] 이후 미광의 실제 원인은 태양 가리개의 가장자리 밖으로 튀어나온 가리개의 섬유로 밝혀졌다.[48] 이로 인해 "과학적 성능 저하가 발생하지만, 이는 상대적으로 미미하며 ''가이아''에 의해 관측되는 10억 개의 별 중 가장 희미한 별에 주로 국한될 것"이다.[49] 성능 개선을 위한 완화 계획이 시행되었다.[49] 이러한 성능 저하는 천체 측정보다 RVS 분광기에서 더 심각하게 나타난다.[49]

이러한 종류의 문제는 역사적인 배경을 가지고 있다. 1985년 STS-51-F에서, 또 다른 천문학 임무였던 우주 왕복선 스페이스랩-2 미션의 적외선 망원경(IRT)은 미광에 의해 방해를 받았는데, 이 때 마일라 단열재 조각이 떨어져 나와 망원경의 시야에 떠다니면서 데이터가 손상되었다.[50] 미광 및 배플(빛 가림막)의 테스트는 우주 영상 장비의 중요한 부분이다.[51]

6. 2. 미세 유성체 충돌

2024년 4월, 미세 유성체가 가이아의 보호 덮개에 충돌하여 손상을 입혔다. 이로 인해 "지구에서 직접 쬐는 햇빛의 10억 분의 1 정도의 강도로, 가끔씩 stray sunlight(유입되는 빛)이 ''가이아''의 매우 민감한 센서를 교란시키는 작은 틈새"가 생겼다.[52] 5월에는 CCD 중 하나의 전자 장치가 고장나면서 오탐지율이 높아졌다. 그 후, 엔지니어들은 ''가이아''의 광학 장치를 "마지막으로" 다시 조정했다.[52]

7. 임무 진행 및 데이터 공개

별 밀도에 따른 ''가이아''의 하늘 지도.


테스트 및 보정 단계는 ''가이아''가 SEL2 지점으로 이동하는 동안 시작되었으며, 감지기에 들어오는 미광에 대한 예상치 못한 문제로 인해 3개월 늦어진 2014년 7월 말까지 계속되었다.[53] 6개월의 시운전 기간 이후, 위성은 황도 극 근처의 지역을 집중적으로 스캔하는 특수 스캔 모드를 사용하여 2014년 7월 25일에 정상적인 5년 과학 운영 기간을 시작했다. 2014년 8월 21일 ''가이아''는 보다 균일한 범위를 제공하는 정상적인 스캔 모드를 사용하기 시작했다.[54]

당초 ''가이아''는 5.7등급보다 어두운 별을 관측할 계획이었지만, 시운전 기간 동안 ''가이아''가 3등급의 밝은 별을 자율적으로 식별할 수 있다는 것이 밝혀졌다. 2014년 7월 ''가이아''가 정기적인 과학 운영에 들어갔을 때, 3~20등급 범위의 별을 정기적으로 처리하도록 구성되었다.[55] 3등급보다 밝은 별에 대한 원시 스캔 데이터는 특수한 운영 절차를 통해 다운로드된다.[56]

2014년 8월 30일, ''가이아''는 다른 은하에서 첫 번째 초신성을 발견했다.[57] 2015년 7월 3일, 우주선의 데이터를 기반으로 한 우리 은하 지도가 공개되었다.[58] 2016년 8월 현재, "500억 개 이상의 초점면 통과, 1,100억 개의 광도 관측 및 94억 개의 분광 관측이 성공적으로 처리되었다."[59]

2018년에 ''가이아'' 임무는 2020년까지 연장되었고, 2020년에는 2022년까지 추가로 연장되었으며, 2025년까지 연장되는 추가적인 "잠정 연장"이 이루어졌다.[60][61] 임무 연장의 제한 요인은 마이크로 추진 시스템의 저온 가스 추진을 위한 질소 공급이다.[62] 2023년 3월, ''가이아'' 임무는 우주선이 저온 가스 추진제를 소진할 것으로 예상되는 2025년 2분기까지 연장되었다.[63]

가이아 계획은 2000년에 결정된 ESA 호라이즌 2000 플러스 장기 과학 프로그램의 일환으로 개발이 진행되었다. 2000년 10월 13일에 6번째 주요 미션으로 채택되었고, 2006년 2월 9일에 계획의 B2 단계로 결정되었다. EADS 아스트리움이 하드웨어를 담당하게 되었다.

5년간의 미션에서 우주선에서 전송되는 데이터량의 총합은 압축된 데이터로 60 TB, 압축 해제된 데이터로 200TB에 달한다. 데이터 처리는 유럽 20개국에서 약 400명의 우주 비행사 및 엔지니어가 참여하는 데이터 처리 및 분석 컨소시엄(DPAC)이 담당한다.

2013년12월 19일에 소유즈 2 로켓을 사용하여 발사되었으며, 태양과 지구의 L2 라그랑주 점으로 향했다. 2014년 7월 25일부터 과학 관측을 시작했다.

가이아 목록은 여러 개가 매년 출시되며, 정보의 양과 측성학이 매번 향상된다.[68] 초기 릴리스에서는 일부 별, 특히 밀집된 별 field에 위치한 희미한 별과 가까운 쌍성 구성원을 놓치기도 한다.[68]

14개월 동안의 관측을 기반으로 한 첫 번째 데이터 릴리스인 Gaia DR1은 2016년 9월 14일에 발표되었다.[65][66][67] 이 데이터 릴리스에는 "단지 ''가이아'' 데이터만 사용하여 11억 개의 별에 대한 위치 및 등급"이 포함되어있다.[68] 또한, "티코-2 데이터와 조합하여 2백만 개 이상의 별에 대한 위치, 연주시차, 고유 운동" 정보와, "약 3,000개의 변광성 및 특성, 그리고 천구 좌표계를 정의하는 데 사용되는 2000개 이상의 ... 은하 외원 객체의 위치 및 등급"이 포함되었다.[68][69][70]

2018년 4월 25일에 발표된 두 번째 데이터 릴리스(DR2)는[71][72] 2014년 7월 25일부터 2016년 5월 23일까지 22개월 동안 수행된 관측을 기반으로 한다. 여기에는 약 13억 개의 별에 대한 위치, 시차 및 고유 운동, g = 3-20의 등급 범위에서 3억 개의 별에 대한 추가 위치,[73] 약 11억 개의 별에 대한 적색 및 청색 측광 데이터, 그리고 추가 4억 개의 별에 대한 단일 색상 측광, 등급 4와 13 사이의 약 7백만 개의 별에 대한 중앙 시선 속도가 포함된다. 또한 14,000개 이상의 선택된 태양계 객체에 대한 데이터도 포함되어 있다.[74][75]

데이터 파이프라인의 불확실성으로 인해 34개월의 관측을 기반으로 한 세 번째 데이터 릴리스는 먼저 준비된 데이터를 먼저 출시하기 위해 두 부분으로 나뉘었다. 첫 번째 부분인 EDR3("Early Data Release 3")는 개선된 위치, 시차 및 고유 운동으로 구성되어 2020년 12월 3일에 출시되었다.[76] EDR3의 좌표는 1,614,173개의 은하 외원 객체 관측을 기반으로 한 새로운 버전의 ''가이아'' 천구 좌표계 (''가이아''–CRF3)를 사용하며,[76] 이 중 2,269개는 국제 천구 좌표계(ICRF3)의 세 번째 수정본에 있는 전파원과 공통적이다.[77] 여기에는 100 파섹 이내의 331,312개의 별을 포함하는 가이아 근접 별 목록(GCNS)이 포함되어 있다.[78][79]

2022년 6월 13일에 발표된 전체 DR3에는 EDR3 데이터와 태양계 데이터, 변동성 정보, 비단일 별, 퀘이사에 대한 결과, 확장된 객체, 천체 물리학적 매개변수, 그리고 특별한 데이터 세트인 가이아 안드로메다 측광 조사(GAPS)가 포함되어 있다.[80]

5년 간의 표준 임무에 대한 전체 데이터 공개인 DR4에는 전체 측량, 광도 및 시선 속도 목록, 변광성 및 비단일성별 솔루션, 천체 분류와 별, 미해결 쌍성, 은하 및 준성, 외계 행성 목록 및 모든 소스에 대한 에포크 및 통과 데이터를 포함할 것이다. 임무 연장에 따라 추가 공개가 이루어질 것이다.[68] DR4의 대부분의 측정값은 DR2보다 1.7배 더 정확할 것으로 예상되며, 고유 운동은 4.5배 더 정확할 것이다.[81] DR4는 2026년 중반보다 일찍 공개되지 않을 것으로 예상된다.[68]

최종 가이아 카탈로그인 DR5는 임무 기간 동안 수집된 모든 데이터로 구성된다. DR4보다 1.4배 더 정확하며, 고유 운동은 DR4보다 2.8배 더 정확할 것이다.[81] 2030년 말보다 일찍 공개되지 않을 것이다.[68] 모든 카탈로그의 모든 데이터는 자유롭게 사용할 수 있는 온라인 데이터베이스에서 제공될 것이다.

가이아 스카이(Gaia Sky)는 ''가이아'' 데이터를 사용하여 3차원으로 은하를 탐험하도록 개발되었다.[82]

7. 1. 임무 진행



테스트 및 보정 단계는 ''가이아''가 SEL2 지점으로 이동하는 동안 시작되었으며, 감지기에 들어오는 미광에 대한 예상치 못한 문제로 인해 3개월 늦어진 2014년 7월 말까지 계속되었다.[53] 6개월의 시운전 기간 이후, 위성은 2014년 7월 25일에 정상적인 5년 과학 운영 기간을 시작했다.[54] 2014년 8월 21일 ''가이아''는 보다 균일한 범위를 제공하는 정상적인 스캔 모드를 사용하기 시작했다.[54]

당초 ''가이아''는 5.7등급보다 어두운 별을 관측할 계획이었지만, 시운전 기간 동안 ''가이아''가 3등급의 밝은 별을 자율적으로 식별할 수 있다는 것이 밝혀졌다. 2014년 7월 ''가이아''가 정기적인 과학 운영에 들어갔을 때, 3~20등급 범위의 별을 정기적으로 처리하도록 구성되었다.[55] 3등급보다 밝은 별에 대한 원시 스캔 데이터는 특수한 운영 절차를 통해 다운로드된다.[56]

2014년 8월 30일, ''가이아''는 은하에서 첫 번째 초신성을 발견했다.[57] 2015년 7월 3일, 우주선의 데이터를 기반으로 한 우리 은하 지도가 공개되었다.[58] 2016년 8월 현재, "500억 개 이상의 초점면 통과, 1,100억 개의 광도 관측 및 94억 개의 분광 관측이 성공적으로 처리되었다."[59]

2018년에 ''가이아'' 임무는 2020년까지 연장되었고, 2020년에는 2022년까지 추가로 연장되었으며, 2025년까지 연장되는 추가적인 "잠정 연장"이 이루어졌다.[60][61] 임무 연장의 제한 요인은 마이크로 추진 시스템의 저온 가스 추진을 위한 질소 공급이다.[62] 2023년 3월, ''가이아'' 임무는 우주선이 저온 가스 추진제를 소진할 것으로 예상되는 2025년 2분기까지 연장되었다.[63]

가이아 계획은 2000년에 결정된 ESA 호라이즌 2000 플러스 장기 과학 프로그램의 일환으로 개발이 진행되었다. 2000년 10월 13일에 6번째 주요 미션으로 채택되었고, 2006년 2월 9일에 계획의 B2 단계로 결정되었다. EADS 아스트리움이 하드웨어를 담당하게 되었다.

5년간의 미션에서 우주선에서 전송되는 데이터량의 총합은 압축된 데이터로 60 TB, 압축 해제된 데이터로 200TB에 달한다. 데이터 처리는 유럽 20개국에서 약 400명의 우주 비행사 및 엔지니어가 참여하는 데이터 처리 및 분석 컨소시엄(DPAC)이 담당한다.

2013년12월 19일에 소유즈 2 로켓을 사용하여 발사되었으며, 태양과 지구의 L2 라그랑주 점으로 향했다.

7. 2. 데이터 공개

가이아 목록은 여러 개가 매년 출시되며, 정보의 양과 측성술이 매번 향상된다.[68] 초기 릴리스에서는 일부 별, 특히 밀집된 별 field에 위치한 희미한 별과 가까운 쌍성 구성원을 놓치기도 한다.[68]

14개월 동안의 관측을 기반으로 한 첫 번째 데이터 릴리스인 Gaia DR1은 2016년 9월 14일에 발표되었다.[65][66][67] 이 데이터 릴리스에는 "단지 ''가이아'' 데이터만 사용하여 11억 개의 별에 대한 위치 및 등급"이 포함되어있다.[68] 또한, "티코-2 데이터와 조합하여 2백만 개 이상의 별에 대한 위치, 연주시차, 고유 운동" 정보와, "약 3,000개의 변광성 및 특성, 그리고 천구 좌표계를 정의하는 데 사용되는 2000개 이상의 ... 은하 외원 객체의 위치 및 등급"이 포함되었다.[68][69][70]

2018년 4월 25일에 발표된 두 번째 데이터 릴리스(DR2)는[71][72] 2014년 7월 25일부터 2016년 5월 23일까지 22개월 동안 수행된 관측을 기반으로 한다. 여기에는 약 13억 개의 별에 대한 위치, 시차 및 고유 운동, g = 3-20의 등급 범위에서 3억 개의 별에 대한 추가 위치,[73] 약 11억 개의 별에 대한 적색 및 청색 측광 데이터, 그리고 추가 4억 개의 별에 대한 단일 색상 측광, 등급 4와 13 사이의 약 7백만 개의 별에 대한 중앙 시선 속도가 포함된다. 또한 14,000개 이상의 선택된 태양계 객체에 대한 데이터도 포함되어 있다.[74][75]

데이터 파이프라인의 불확실성으로 인해 34개월의 관측을 기반으로 한 세 번째 데이터 릴리스는 먼저 준비된 데이터를 먼저 출시하기 위해 두 부분으로 나뉘었다. 첫 번째 부분인 EDR3("Early Data Release 3")는 개선된 위치, 시차 및 고유 운동으로 구성되어 2020년 12월 3일에 출시되었다.[76] EDR3의 좌표는 1,614,173개의 은하 외원 객체 관측을 기반으로 한 새로운 버전의 ''가이아'' 천구 좌표계 (''가이아''–CRF3)를 사용하며,[76] 이 중 2,269개는 국제 천구 좌표계(ICRF3)의 세 번째 수정본에 있는 전파원과 공통적이다.[77] 여기에는 (명목상) 100 파섹 ( 광년) 이내의 331,312개의 별을 포함하는 가이아 근접 별 목록(GCNS)이 포함되어 있다.[78][79]

2022년 6월 13일에 발표된 전체 DR3에는 EDR3 데이터와 태양계 데이터, 변동성 정보, 비단일 별, 퀘이사에 대한 결과, 확장된 객체, 천체 물리학적 매개변수, 그리고 특별한 데이터 세트인 가이아 안드로메다 측광 조사(GAPS)가 포함되어 있다.[80]

5년 간의 표준 임무에 대한 전체 데이터 공개인 DR4에는 전체 측량, 광도 및 시선 속도 목록, 변광성 및 비단일성별 솔루션, 천체 분류와 별, 미해결 쌍성, 은하 및 준성, 외계 행성 목록 및 모든 소스에 대한 에포크 및 통과 데이터를 포함할 것이다. 임무 연장에 따라 추가 공개가 이루어질 것이다.[68] DR4의 대부분의 측정값은 DR2보다 1.7배 더 정확할 것으로 예상되며, 고유 운동은 4.5배 더 정확할 것이다.[81] DR4는 2026년 중반보다 일찍 공개되지 않을 것으로 예상된다.[68]

최종 가이아 카탈로그인 DR5는 임무 기간 동안 수집된 모든 데이터로 구성된다. DR4보다 1.4배 더 정확하며, 고유 운동은 DR4보다 2.8배 더 정확할 것이다.[81] 2030년 말보다 일찍 공개되지 않을 것이다.[68] 모든 카탈로그의 모든 데이터는 자유롭게 사용할 수 있는 온라인 데이터베이스에서 제공될 것이다.

가이아 스카이(Gaia Sky)는 ''가이아'' 데이터를 사용하여 3차원으로 은하를 탐험하도록 개발되었다.[82]

8. 주요 성과

2017년 7월, 가이아-ESO 탐사는 가이아 데이터를 사용하여 이중성, 삼중성 및 사중성계를 발견했다. 342개의 쌍성 후보, 11개의 삼중성 후보, 1개의 사중성 후보를 확인했으며, 이 중 9개는 다른 방법으로 확인되었다.[85] 가능한 사중성계 HD 74438은 준-찬드라세카르형 Ia 초신성의 가능한 전구체로 확인되었다.[86]

2017년 11월, 흐로닝언 대학교 카프테인 천문 연구소의 다비데 마사리(Davide Massari)가 이끄는 과학자들은 가이아와 허블 우주 망원경의 데이터를 사용하여 조각가 왜소 은하 내 별들의 고유 운동 (3D)을 설명하는 논문을 발표했다.[87] 이 데이터에 따르면 조각가 왜소 은하는 고도로 타원형 궤도로 은하수를 공전하며 현재 약 83.4kpc 거리에서 가장 가까이 접근하고 있지만 궤도는 약 222kpc까지 멀어질 수 있다.

2018년 10월, 라이덴 대학교 천문학자들은 DR2 데이터 세트에서 20개의 초고속 별의 궤도를 결정할 수 있었다. 7개의 별은 은하수를 탈출하고, 13개는 은하수에 접근하고 있으며, 외부 은하 기원에서 비롯되었을 수 있다.[88][89] 독립적인 측정 결과, 초고속 별 중에서 가장 큰 ''가이아'' 방사 속도는 근처 밝은 별의 빛에 의해 오염되어 다른 초고속 별의 높은 ''가이아'' 방사 속도에 의문을 제기했다.[90]

2018년 10월 말, 멸망한 엔켈라두스 왜소 은하와의 대규모 합병의 잔재인 가이아-엔켈라두스가 발견되었다.[91] 이 시스템은 최소 13개의 구상 성단과 관련이 있으며, 은하수의 두꺼운 원반의 생성과 관련이 있다. 이는 약 100억 년 전에 은하수 은하에서 일어난 중요한 합병을 나타낸다.[92]

가이아의 HR 다이어그램


2018년 11월, 은하 Antlia 2가 발견되었다. 이는 10,000배 더 어둡지만 대마젤란 은하와 크기가 비슷하며, 발견된 은하 중 가장 낮은 표면 밝기를 가지고 있다.[93]

2019년 12월, 성단 Price-Whelan 1이 발견되었다.[94] 이 성단은 마젤란 은하에 속하며 마젤란 은하에서 은하수로 뻗어 나가는 가스 흐름이 이전에 생각했던 것보다 은하수에서 약 절반 정도 떨어진 거리에 있음을 시사한다.[95]

래드클리프 파동은 2020년 1월에 발표된 ''가이아''에서 측정된 데이터에서 발견되었다.[96][97]

2020년 11월, 가이아는 태양계가 은하 중심을 향해 가속하는 값을 0.23 나노미터/s2로 측정했다.[98][99]

2021년 3월, 유럽 우주국은 ''가이아''가 최초로 행성 통과 외계 행성을 확인했다고 발표했다. 이 행성은 태양형 별 Gaia EDR3 3026325426682637824를 공전하는 목성형 행성으로 확인되었다.[100][101] 2022년 5월, 이 외계 행성(Gaia-1b)의 확인이 두 번째 행성 (Gaia-2b)과 함께 공식적으로 발표되었다.[102]

가이아의 데이터를 기반으로 한 헤르츠스프룽-러셀 도표 (HR 다이어그램)는 은하수에 대해 지금까지 제작된 가장 정확한 도표 중 하나이다.[103]

2022년 가이아 DR3 데이터 분석 결과, 블랙홀(Gaia BH1)을 공전하는 태양(Sun)과 유사한 별인 Gaia DR3 4373465352415301632가 밝혀졌다. 약 1600ly 거리에 있는 이 블랙홀은 지구에서 가장 가까운 것으로 알려진 블랙홀이다.[104][105] Gaia BH2도 발견되었다.[106]

2023년 9월, 도플러 분광법을 사용하여 가이아 DR3 천체 측정 데이터에서 처음 감지된 별 HIP 66074를 공전하는 외계 행성을 확인했다. HIP 66074 b 또는 Gaia-3b로 알려진 이 행성은 확인된 세 번째 가이아 외계 행성 발견이며 천체 측정을 사용하여 이루어진 최초의 발견이다.[107] 또한, 가이아에서 관측된 중력 렌즈 효과 이벤트를 통해 또 다른 외계 행성 Gaia22dkv가 발견되었다.[108]

2024년 3월, ''가이아''는 120억 년 전에 형성된 별의 두 흐름인 Shakti와 Shiva를 발견했다.[109]

9. 한국 천문학과의 연관성

10. 미래

가이아NIR (Gaia Near Infra-Red)은 근적외선에서 가이아의 후속작으로 제안되었다.[110] 이 임무는 근적외선에서만 (또는 더 잘) 보이는 천체를 현재 목록에 추가할 예정이며, 이는 더 긴 파장에서 더 넓은 회절 패턴으로 인해 가시광선 임무보다 정확한 측정은 떨어질 수 있다. 동시에 가이아 목록의 천체들을 재관측함으로써 별의 시차와 특히 고유 운동의 정확도를 향상시킬 것이다.[111] 가이아NIR 제작의 주요 과제 중 하나는 근적외선 시간 지연 적분 검출기의 낮은 기술 준비 수준이지만, 최근 애벌런치 광다이오드 (APD) 검출기의 발전으로 이러한 문제가 극복되고 있다. 2017년 ESA 보고서에서 기존 근적외선 검출기와 탈회전 거울을 사용하는 두 가지 대안적 개념이 제안되었지만, NIR TDI 검출기의 개발이 없더라도 기술적 과제로 인해 ESA M급 임무보다 비용이 증가할 가능성이 높으며 다른 우주 기관과의 비용 분담이 필요할 수 있다.[111] 미국 기관과의 파트너십 가능성이 제안되었다.[112] 이후 유럽 우주국 과학 프로그램 항해 2050 (Voyage 2050)에서 "근적외선 천체 측량학을 이용한 은하 생태계"라는 주제를 향후 몇 년 안에 구현될 두 개의 잠재적인 L급 임무 중 하나로 선정하여 정확히 이것을 제안하는 가이아NIR의 가능성을 높였다.

11. 갤러리









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