Gaia ofrece el primer vistazo a 1.100 millones de estrellas de la Vía Láctea
15 septiembre 2016 El satélite Gaia ha ofrecido un primer vistazo a su mapa en 3D de la Vía Láctea al publicar su Data Release 1, su primer lanzamiento de datos, en el que se incluyen las posiciones y magnitudes G de 1.100 millones de estrellas en nuestra galaxia.
De éstas, unos 400 millones son nuevos descubrimientos de la misión, aprovechando una precisión de observación que le permitiría observar, desde la Tierra, una moneda de un euro en la superficie de la Luna. La publicación se ha marcado con un evento en ESAC en el que los principales científicos involucrados en la misión han explicado algunos de sus principales hallazgos, en esta primera fase de análisis de sus observaciones.
Estos datos se obtuvieron entre el 25 de julio de 2014 y el 16 de septiembre de 2015, y son sólo una pequeña parte de toda la información que Gaia ofrecerá sobre la Vía Láctea. El gran objetivo de la misión es ayudar a comprender mejor la estructura y la evolución de la galaxia y, en palabras de Álvaro Giménez, director de ciencia de la ESA, “Gaia es el sueño de cualquier astrónomo. El programa científico ofrece a los científicos las mejores herramientas posibles, y la comunidad es quien elige esas herramientas”.
Las tres áreas de trabajo de Gaia
Las tres áreas en las que Gaia va a ofrecer sus contribuciones son la astrometría (la medición de la distancia de las estrellas), la fotometría (la luminosidad y el color de las estrellas) y la espectroscopía (que permite estudiar la composición estelar). La misión realizará 490.000 millones de medidas astrométricas, 118.000 millones de observaciones fotométricas y 110.000 millones de espectros estelares, de tal modo que permita conocer, con una gran precisión, cómo es nuestra Vía Láctea y, principalmente, dé una idea de su origen y su formación para poder saber también cómo será su futuro.
Lo más destacado de Gaia es su gran precisión. Fred Jansen, responsable de la misión, afirma que las posiciones de las estrellas se obtienen con una precisión de un microsegundo de arco, y añade que el satélite “escanea todo el cielo con la calidad óptica del telescopio espacial Hubble”. Su sensibilidad también es mayor que la de la misión anterior de astrometría de la ESA, Hipparcos, aún utilizada como referencia en la comunidad astronómica. Jansen explica que “puede observar mil millones de estrellas que son 500.000 veces más débiles de lo que puede ver el ojo humano”.
Para ello, Gaia tiene dos telescopios que observan diferentes campos de visión de cielo, y que van estudiando las mismas estrellas dos veces conforme el satélite rota. De este modo, se puede obtener un mapa como el que se ha publicado como parte del DR1, un mapa en el que no sólo se observa la Vía Láctea, sino que, como explica Anthony Brown, de la Universidad de Leiden y coordinador del DPAC, el consorcio de análisis de datos de Gaia, en él también se distinguen las dos Nubes de Magallanes (galaxias satélites de la Vía Láctea) y hasta las galaxias de Andromeda y el Triángulo.
“Este mapa aún es un trabajo en progreso”, señala Brown, que afirma que se irá refinando con nuevos análisis de datos, y que añade que es “el más grande hecho con una única fuente”. Entre los hallazgos más interesantes de ese primer mapa del cielo figura la delimitación, con gran precisión, de las estructuras de las nubes de gas y polvo en las que se forman nuevas estrellas.
De cúmulos estelares y distancias cósmicas
La formación de nuevas estrellas es un tema importante para entender el funcionamiento de la Vía Láctea y, en ese aspecto, Gaia ayuda al ser capaz de estudiar, en mayor detalle del que era posible hasta el momento, los cúmulos estelares. Antonella Vallenari, del DPAC de Gaia y el Observatorio Astronómico de Padua, explica que “Gaia detecta cúmulos estelares por el movimiento de sus estrellas”, ya que, como todas se formaron al mismo tiempo en el cúmulo, se desplazan en la misma dirección. Lo que los científicos quieren saber aquí es cuántas de esas estrellas se “pierden”, escapan del grupo con el tiempo y acaban poblando otras zonas de la galaxia. En estos primeros datos, Gaia ha observado con precisión catorce cúmulos estelares en un radio de 1.100 millones de años luz, obteniendo la estructura tridimensional de su velocidad interna de dispersión con una precisión de 1 km/s, y también se espera que descubra algunos de los 100.000 cúmulos estelares que se cree que hay en la galaxia, y de los que sólo se conocen unos 2.500 en las cercanías del Sol.
Los datos de posición y movimiento de las estrellas obtenidos por Gaia son los más precisos hasta el momento. Un millón de distancias obtenidas por paralaje tienen una precisión del 20%, y se calcula que, más adelante, se podrán obtener diez millones de paralajes con una precisión del 10%. Anthony Brown afirma que “es un gran avance en los mapas del cielo y un gran aumento en la obtención de datos estelares fundamentales de alta precisión”.
Galaxias, cúmulos abiertos y globulares en el mapa del cielo de Gaia
El catálogo completo de estrellas de la Vía Láctea de Gaia no estará listo hasta 2020, pero con estos primeros datos, y los que se vayan publicando en siguientes lanzamientos, los científicos ya tienen un nuevo marco de referencia para sus investigaciones. La medida de distancias en el Universo, por ejemplo, se va a ver enormemente mejorada gracias a las mediciones de la misión no sólo de distancias por paralaje de estrellas cercanas, sino de las observaciones de estrellas variables RR Lyrae y cefeidas, lo que permite a Gaia adentrarse en el vecindario de la Gran Nube de Magallanes.
Según los datos explicados por Gisella Clementini, del Observatorio Astronómico de Bolonia, el observatorio ha detectado 3.194 estrellas variables en esa galaxia satélite de la Vía Láctea, de las que un 12% son nuevos descubrimientos, y ha obtenido paralajes de 331 cefeidas y 365 variables RR Lyrae en la Vía Láctea. Teniendo en cuenta que las cefeidas se concentran en el disco galáctico y que las estrellas RR Lyrae lo hacen en el halo, estas mediciones permiten estudiar la estructura de la galaxia. Ya con los primeros datos de la Gran Nube de Magallanes se ha descubierto que es ligeramente mayor de lo que se pensaba.
ESAGuillermo Gonzalo Sánchez Achutegui
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