Az Európai Űrügynökség Gaia űrszondája immár több mint nyolc éve figyeli az űrbeli objektumokat a második Lagrange-pont körül keringve, ahol rendkívüli pontossággal térképezi fel a többmilliárd csillag mozgását, fényét, hőmérsékletét és összetételét. 2013-as indítása óta három alkalommal tették nyilvánosan elérhetővé a szonda által összegyűjtött adatokat, először 2016-ban, majd 2018-ban és legutóbb az idei év júniusában - ez utóbbi során minden eddiginél több információt osztottak meg a galaxis bináris csillagrendszereiről és a publikált adatok között az előzőekhez képest dupla annyi csillag radiális sebességének mérési eredményei is megtalálhatóak.

A Gaia által közvetített adatok sok olyan újdonságot elárulnak a csillagokról, amelyek segítenek a kutatóknak a Tejútrendszer felépítésének jobb megértésében és a csillagok közelebbi megismerésében, de az egyik legfőbb cél, hogy a vizsgálatok következtében többet megtudjanak a Napról is, ami igaz, hogy a Földhöz legközelebb eső csillag, de éppen ezért mégis nehézségeket okozhat a tanulmányozása.

Az ESA elmondása szerint ironikus módon a Nap megfigyelése a közelsége miatt problémás feladat,

mivel vakító fénye teljesen más eszközök használatát teszi szükségessé a vizsgálatokhoz, mint amelyeket távolabbi csillagok esetében kell alkalmazni. A Napról való alaposabb ismeretek megszerzését azonban nem csak közvetlen megfigyelésekre, hanem a többi csillaggal való összehasonlításra is lehet alapozni, ezért a munkához a Naphoz hasonló tömegű, összetételű és korú csillagok felderítésével próbálnak minél több adatot gyűjteni a kutatók, majd ebből kiindulva modellezik a galaxis csillagának múltját és kiszámítják, hogy mi is várhat rá a jövőben.

Egyike a számításokhoz használt módszereknek a Hertzsprung-Russell (HR) diagram alkalmazása, amelyen elhelyezve láthatóvá válik egy csillag evolúciója az abszolút fényességének és felszíni hőmérsékletének egybevetése által. A csillagfejlődési szakaszok elemzését olyan csillagok segítségével végezték el, amelyek a Naphoz hasonlónak bizonyultak a felszíni hőmérsékletük (körülbelül 3000 és 10000 Celsius-fok között), tömegük és vegyi összetételük alapján. A csillagok között voltak a Napnál idősebb és fiatalabb objektumok is, így a csillagászok olyan modellt tudtak alkotni, amelyen a fiatalabb csillagok által reprezentált múltat és az idősebbek által mutatott jövőt is tudták illusztrálni, a Nap teljes várható életútját végigkövetve.

Az ez alapján megalkotott becslések szerint a jelenleg nagyjából 4,57 milliárd éves, vagyis csillagok tekintében középkorúnak mondható Nap az elkövetkező időkben meglehetősen sokáig változatlan marad, majd további évmilliárdok alatt az öregedés útjára lépve először lassan nő a hőmérséklete és a fényessége, majd nyolcmilliárd éves kora után, mikor eléri maximális felszíni hőmérsékletét, veszít a forróságából és előbb-utóbb vörös óriássá alakul át. Ez a felfedezés önmagában nem jelent újdonságot, de a kutatók a Gaia adatokra alapozva immár valamivel pontosabban és biztosabban ki tudták számtani azt az időt, amikorra ez a transzformáció bekövetkezik: 10-11 milliárd éves lesz ekkor a Nap. Ekkor hatalmasra fúvódik, a vég pedig nem sokkal ezután éri el, mikor hirtelen csökken a mérete és egy homályos fényű fehér törpe lesz belőle.

A fehér törpék, amelyeket 1910-ben kezdtek felfedezni a csillagászok, olyan közepes méretű csillagok maradványai, amelyek kifogytak az "üzemanyagból" és kihűlésük közben extrémen tömör törpecsillagá alakultak, amelyek sűrűsége elérheti akár a köbcentiméterenkénti egy tonnás tömeget is. Ezek az égi objektumok a csillagok életének végső stádiumát jelentik.

Az, hogy ezek a lépések egészen pontosan milyen ütemben követik egymást, attól függ, hogy a csillag fűtőanyaga, a fúziós folyamatok alapját adó hidrogén mikorra fogy ki, ezért volt fontos a Nappal analóg csillagok tanulmányozása és ezt a munkát folytatják tovább a kutatók annak az 5863 objektumnak a vizsgálatával, amelyek a Nappal legnagyobb fokú egyezést mutatják és amelyekről a Gaia teleszkópjai már sok információt begyűjtöttek. A csillagok fényességének és hőmérsékletének ismerete emellett a galaktikus archeológia tudományát, vagyis a Tejútrendszer múltjának tanulmányozását is elősegíti, hogy tisztább képet alkothassunk a galaxis 400 milliárd csillagának kezdeteiről és történetéről.

(Fotó: NASA, ESA, H. Richer/University of British Columbia, ESA/Gaia/DPAC-CC BY-SA 3.0 IGO)

A csillagok úgy vibrálnak, mint harangok a sivatagi szélben Csillagrengéseket fedezett fel az űrben a Gaia, pedig eredetileg nem is ez volt a feladata.