Dimecres, 14 de setembre, l’Agència Espacial Europea (ESA) ha fet públiques les primeres dades de la missió Gaia, una missió astromètrica que té com a objectiu crear el mapa d’estrelles més precís de la nostra galàxia, la Via Làctia.

Els investigadors de l'ICCUB van organitzar un acte per presentar les dades al qual van assistir prop d'un centenar d'estudiants i professors.

Aquest primer cartografiat de la missió Gaia, en què ha participat un equip de l’Institut de Ciències del Cosmos de la Universitat de Barcelona (ICCUB), adscrit a l’Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC), mostra la posició de 1.142.679.769 fonts, la major part de les quals són estrelles de la Via Làctia i de galàxies properes. El satèl·lit Gaia també ha observat la posició d’objectes extragalàctics com ara quàsars i galàxies llunyanes. A més, ha detallat la posició 3D per a dos milions d’estrelles. Aquest és un pas de gegant per construir el mapa de l’Univers. Els resultats s'han publicat a la revista Astronomy & Astrophysics.

El mapa més precís de l’Univers

El mapa obtingut té una precisió mitjana d’uns 10 mil·lisegons d’arc, que és semblant a la del telescopi espacial Hubble (la diferència és que aquest només cobreix una petita regió de l’espai). De fet, el Hubble utilitzarà el mapa de Gaia com a cartografiat bàsic per preparar i analitzar les seves observacions. Una altra de les aplicacions del mapa és que permetrà millorar les prediccions d’observació de fenòmens astronòmics, com ara l’eclipsi d’un estel per un dels planetes o asteroides del sistema solar.

A més d’aquest gran mapa de posicions, en aquesta publicació s’han donat a conèixer les distàncies i moviments relatius de més de dos milions d’estels del nostre entorn més proper (centenars d’anys llum) amb una precisió sense precedents. Això permetrà als astrofísics analitzar l’entorn solar en tres dimensions, i obre noves finestres als estudis de la física estel·lar i als mecanismes de formació i l’evolució de les estrelles.

Al mapa s’hi poden observar, per exemple, els dos Núvols de Magalhães (a sota a la dreta), dues de les galàxies més properes a la nostra. A l’esquerra del Petit Núvol de Magalhães també s’hi observa una petita taca brillant. Es tracta d’un cúmul globular format per centenars de milers d’estrelles, les quals han estat i segueixen sent mesurades per Gaia.

Altres galàxies més llunyanes que ha observat Gaia són Andròmeda i M33, situades a l’esquerra per sota del pla de la Via Làctia. Gaia, amb una precisió sense precedents, està mesurant la posició de les estrelles que componen aquests sistemes estel·lars, situats a més de dos milions d’anys llum.

A la part central del mapa hi tenim el disc de la Via Làctia. Hi podem observar estructures irregulars i fosques. Corresponen a zones on la densitat d’estrelles observades per Gaia és menor a causa de la presència de gas i pols interestel·lar. Aquest material bloqueja la llum de les estrelles llunyanes que hi ha al darrere.

A gran escala, s’observen unes estructures (línies i corbes) que responen a la llei d’escaneig del satèl·lit, que determina per on es fa l’escombratge. Així, les zones més brillants són les que el satèl·lit ha observat més vegades durant aquests catorze mesos. Al final dels cinc anys de missió aquestes estructures s’aniran diluint.

Missió Gaia

El satèl·lit Gaia, inaugurat el desembre del 2013, està destinat a crear el mapa més precís de la Via Làctia. Amb mesures exactes de les posicions i els moviments dels estels, respondrà a moltes de les preguntes sobre els orígens i l’evolució de la nostra galàxia.

En els primers dos anys d’operacions, Gaia ha obtingut 500.000 milions d’imatges individuals i 110.000 milions d’espectres, xifres que superen tot el que s’havia arribat a observar al llarg dels segles.

Les dades que es presenten avui contenen, entre d’altres, posicions tridimensionals i moviments bidimensionals d’estrelles, i mostren que les mesures de Gaia són tan precises com s’havia esperat, fet que facilita el camí per crear el mapa complet d’un milió d’estrelles de la galàxia, que es farà públic a finals del 2017.

Participació de l’equip de Barcelona

L’equip de l’ICCUB (UB-IEEC), liderat pel catedràtic del Departament de Física Quàntica i Astrofísica i director de l'IEEC, Jordi Torra, ha participat en la missió Gaia des dels seus inicis, amb un paper molt destacat: va contribuir al disseny científic i tecnològic del projecte, així com al prototip de la base de dades, i ha liderat la producció de dades simulades durant la fase de preparació de la missió.

Pel que fa a les primeres dades que ara es presenten, l’equip de Barcelona lidera el grup que treballa en l’elaboració de l’arxiu de la missió. També s’encarrega d’executar el procés inicial de tractament de les dades que arriben diàriament del satèl·lit, primer pas per obtenir resultats d’ús científic com els que ara es fan públics. El grup és responsable del procés d’emparellament de les diverses observacions d’una mateixa estrella i col·labora en el calibratge de les lluminositats de les estrelles.

També cal remarcar que Barcelona és la seu d’un dels centres de processament de dades de la missió, en el qual hi ha el Consorci de Serveis Universitaris de Catalunya (CSUC) i el Barcelona Supercomputing Center (BSC). Aquest centre proporciona els recursos per executar part de les operacions durant tota la missió i ja va ser imprescindible en les tasques preparatòries i de verificació, així com en les simulacions de dades que es van dur a terme.  

L’equip Gaia-ICCUB/IEEC, format per una vintena de científics i enginyers, està integrat en el Consorci per al Processament i l’Anàlisi de Dades (DPAC, per les seves sigles en anglès), que integra més de 400 persones d’una vintena de països europeus.

Vídeo: Gaia - First Data Release