Į kosmosą šiandien pakils Lietuvos ir visos Europos astronomų ilgai laukta kosminė „Gaia“ observatorija. Pagrindinis šios kosminės misijos tikslas – padaryti didžiausią ir tiksliausią trimatį mūsų galaktikos žvaigždėlapį. „Gaia“ detaliai išmatuos kiekvienos tiriamos žvaigždės judėjimą apie galaktikos centrą. Kadangi žvaigždžių judėjimas priklauso nuo to, kur žvaigždė gimė, bus galima daug sužinoti apie galaktikos formavimąsi. Šio tyrimo duomenys reikalingi daugeliui mūsų galaktikos kilmės, struktūros ir evoliucijos klausimų paaiškinti.

VU Teorinės fizikos ir astronomijos instituto (TFAI) ir Fizikos fakulteto astronomų darbas skirtas žvaigždžių atmosferų parametrų tikslumui užtikrinti pasitelkiant „Gaia“ stebėjimus. Analizuota rezultatų tikslumo priklausomybė nuo žvaigždės atstumo ir kitų parametrų, pekuliarių žvaigždžių tyrimo galimybės. Didelis iššūkis „Gaia“ observatorijai būtų greta bendro žvaigždės metalingumo nustatymo gauti informaciją ir apie lengvųjų cheminių elementų gausą.

Per penkerius metus „Gaia“ stebės milijardą žvaigždžių. Mūsų galaktikoje šis skaičius sudaro mažiau nei vieną procentą žvaigždžių. Kiekviena jų bus stebima iki 70 kartų. Tai padės tiksliai nustatyti žvaigždžių atstumus. „Gaia“ stebės net milijoną kartų blankesnes žvaigždes, nei matome plika akimi.

Su „Gaia“ planuojama atrasti apie 500 tūkst. naujų kvazarų – tolimų aktyvių galaktikų, bus rastos planetos prie kelių dešimčių tūkstančių kitų žvaigždžių, ketinama nustatyti 300 tūkst. asteroidų orbitas.

Žvaigždžių, kurios yra keturis tūkstančius kartų silpnesnės, padėtys dangaus skliaute bus nustatytos 24 kampinių mikrosekundžių tikslumu. Tai atitinka galimybę išmatuoti žmogaus plauko, esančio už tūkstančio kilometrų, storį. Anksčiau veikusi „Hipparcos“ kosminė observatorija tokio tikslumo matavimą atliktų plaukui esant už 20 km. Taigi artimų žvaigždžių atstumai bus nustatyti 0,001 proc. tikslumu, o tolimiausių, esančių už 30 000 šviesmečių, – 20 proc. tikslumu. Per penkerius metus bus atlikta 400 mln. matavimų. Misijos pabaigoje planuojama sukaupti per 1 petabaitą (1 mln. gigabaitų) duomenų.

„Gaia“ observatorija – europinis projektas. Parengiamieji darbai vyko nuo 1993 m. Nuo pat jų pradžios įvairiose Europos kosmoso agentūros darbo grupėse aktyviai dalyvavo ir Lietuvos astronomai. Jie „Gaia“ tyrimų tematika jau paskelbė per dvidešimt mokslinių darbų.

Lietuvos astronomų darbus koordinuoja prof. V. Straižys (darbo grupių „Anomalios cheminės sudėties žvaigždės“ ir „Tarpžvaigždinė ekstinkcija“ narys) ir habil. dr. G. Tautvaišienė (darbo grupės „Palyginimo žvaigždės“ narė).

Nuo 2012 m. TFAI astronomai (vad. habil. dr. G. Tautvaišienė) aktyviai dirba didžiulėje Europos pietų observatorijos (ESO) stebėjimų programoje „Gaia-ESO spektrinė apžvalga“. Ši programa vienija per 300 Europos astronomų, besirengiančių „Gaia“ kosminės misijos tikslų įgyvendinimui.