Els integrants de l’equip d’investigació Gaia [Foto: Universitat de Barcelona]
Aquesta nova publicació de dades -que inclou un total d’1.800 milions d’estrelles de la Via Làctia- ofereix al col·lectiu astronòmic internacional una perspectiva sense precedents de les característiques estel·lars i el seu cicle de vida, així com de l’estructura i evolució de la galàxia. Les dades publicades de Gaia Data Release 3 (DR3) es van recollir durant trenta-quatre mesos, entre el 25 de juliol de 2014 i el 28 de maig de 2017.
Des del llançament de Gaia el 2013, s’han publicat conjunts de dades el 2016 i el 2018, així com un subgrup del tercer conjunt de dades el 2020. De moment, la missió Gaia supera els 2.850 dies d’observació del cel, n’ha recollit 100. terabytes de dades i ha documentat trànsits de 200.000 milions d’estrelles al seu pla focal.
Gaia Mission: el mapa més precís de la nostra galàxia
Gaia és la missió emblemàtica de l’ESA llançada el desembre de 2013 per crear el mapa multidimensional més precís i complet de la nostra galàxia —la Via Làctia—, amb dades sobre la posició, velocitat i direcció del moviment, lluentor, temperatura i composició de gairebé dos mil milions d’objectes galàctics i extragalàctics. Aquesta informació permetrà als astrònoms reconstruir l’evolució passada i futura de la Galàxia durant milers de milions d’anys.
El satèl·lit Gaia, situat a 1,5 milions de distància de la Terra en direcció contrària al Sol al punt de Lagrange L2, ha estudiat el cel a través de dos telescopis que han proporcionat dades científiques per calcular la posició, la distància, les velocitats i les característiques físiques de gairebé 2 mil milions d’estrelles.
Una de les primeres indicacions científiques del conjunt de dades que ara es publica són els espectres de llum de 220 milions d’estrelles, que es poden utilitzar per determinar la brillantor, la temperatura, la massa i les composicions químiques amb precisió.
“Per primera vegada podem separar amb detall la llum que rebem dels astres i la dels altres objectes observats per Gaia”, explica la professora Carme Jordi
Com ha assenyalat la professora Carme Jordi, “per primera vegada podem separar amb detall la llum que rebem dels astres i la dels altres objectes observats per Gaia”. L’expert afegeix que “aquesta separació ens aporta coneixements sobre les propietats físiques com la temperatura, la brillantor i la composició química, que és una informació essencial per determinar l’edat dels astres i deduir-ne l’origen”.
Gaia DR3 inclou la velocitat radial de 33 milions d’estrelles, un volum d’informació cinc vegades superior al que va proporcionar el segon conjunt de dades de la missió el 2018. La velocitat radial és la velocitat a la qual els objectes s’allunyen de nosaltres o s’acosten, un paràmetre que aporta la tercera dimensió de la velocitat al mapa Gaia de la nostra galàxia.
Com diu el professor Xavier Luri, “el nombre de mesures és, amb diferència, més gran que les mesures totals de velocitat radial realitzades des de la Terra en tota la història. Això ja és un canvi radical en la disponibilitat de dades”.
Luri també assenyala que “tenir el tercer component de moviment (els altres dos els proporciona l’astrometria, mitjançant els propis moviments mesurats per Gaia) ens permet fer una anàlisi completa de la cinemàtica de les estrelles. En general, el volum, la qualitat i la integritat de les dades obre noves perspectives per entendre la cinemàtica i la dinàmica de la nostra galàxia”.
El catàleg més gran d’estrelles binàries fins ara
Una altra novetat del conjunt de dades és que té el catàleg més gran d’estrelles binaries de la Via Làctia fins ara. Amb posicions, distàncies, òrbites i masses de més de 800.000 sistemes, aquest catàleg és clau per entendre l’evolució estel·lar. A més, Gaia DR3 té informació essencial per estudiar els orígens del Sistema Solar. En concret, dades sobre 156.000 asteroides d’aquest sistema solar, informació de gran precisió que combina composicions i òrbites.
Foto: ESA/Gaia
El gran volum de dades que Gaia ofereix al col·lectiu astronòmic internacional ofereix visions sense precedents sobre la comprensió de les característiques de les estrelles i el seu cicle de vida, així com sobre l’estudi de l’estructura i l’evolució de la Via Làctia. Les dades que ara es presenten inclouen informació sobre les estrelles amb una brillantor que varia al llarg del temps, a més d’objectes del Sistema Solar —asteroides i llunes planetàries— i galàxies i quàsars més enllà de la galàxia en què ens trobem.
“Com s’ha vist en publicacions de dades anteriors, les troballes més inesperades i sorprenents arribaran durant les properes setmanes, tan bon punt es distingeixen els secrets que tenen aquestes dades; aquestes dades estan obertes al col·lectiu professional i als aficionats des del principi”, assenyala la professora Francesca Figueras.
“Estem veient milions d’estrelles binàries eclipsants movent-se i batent, així com milers de cefeides pulsant, poblacions estel·lars que tracen la distància de l’univers. També capturem les pulsacions no radials d’estrelles variables en rotació ràpida, petits tsunamis a la seva superfície. Aquests són només alguns exemples, no puc imaginar l’eufòria i la passió que sentiria Henrietta Swan Leavitt ara”.
Una col·laboració científica
El paper de l’equip UB-ICCUB-IEEC es va centrar en el disseny científic i tecnològic del projecte, el desenvolupament del sistema de tractament de dades i la producció de dades simulades. Una part del programari de tractament de dades enviat pel satèl·lit ha estat desenvolupat per l’equip UB-ICCUB-IEEC i el realitza l’ordinador MareNostrum, del Barcelona Supercomputing Center (BSC).
Els membres de l’equip treballen en l’explotació científica de dades, en camps com l’estudi de l’estructura espiral de la galàxia; identificació de les interaccions passades de la Via Làctia amb galàxies properes, imprescindibles per conèixer la seva evolució fins als temps actuals; clústers oberts, inclosa la identificació de clústers desconeguts fins ara; i l’estudi dels Núvols de Magallanes, dues galàxies petites que orbiten a la nostra galàxia.
“Amb cada nou llançament, la precisió de les dades i el seu volum milloren”, diu el professor Eduard Massana
“Amb cada nou llançament, la precisió de les dades i el seu volum milloren. En els propers anys, tindrem, per exemple, 150 milions d’espectres d’alta resolució amb distàncies i moviments més precisos. Els resultats que obtindrem de l’anàlisi d’aquestes dades són imprevisibles, però ens permetran, entre altres coses, entendre millor l’evolució de la Galàxia, o la seva estructura”, assenyala el professor Eduard Massana.
L’equip Gaia de l’ICCUB (UB-IEEC), liderat pel professor Jordi Torra a l’inici de la missió, va rebre el 2013 el Premi Ciutat de Barcelona en la categoria de Ciències i Tecnologia Experimentals. Alguns dels seus membres formen part del Gaia Science Team (GST), l’òrgan assessor científic de l’ESA. El consum de combustible porta a la predicció que s’espera que Gaia funcioni fins al 2025 i que el catàleg definitiu no sortirà abans del 2030.
L'ICCUB-IEEC acollirà des de Barcelona l’estrena del nou catàleg Gaia
