El Telescopi Espacial Gaia és una avançada missió astronòmica llançada per l'Agència Espacial Europea (ESA) amb l'objectiu principal de cartografiar de manera precisa i detallada la posició, el moviment i les característiques físiques al voltant de mil milions d'estrelles a la nostra galàxia, la Via Làctia. El seu llançament va tenir lloc el 19 de desembre de 2013 des del Port Espacial de Kourou, a la Guaiana Francesa. Avui dia són molts els descobriments d'aquest telescopi.
En aquest article explicarem quins són els principals descobriments del Telescopi Espacial Gaia i les seves característiques.
Característiques del Telescopi Espacial Gaia
Una de les característiques més destacades de Gaia és la seva capacitat per mesurar les posicions estel·lars amb una precisió sense precedents, assolint fins a mil microarcosegons. Això es tradueix en un mapeig estel·lar tridimensional altament precís que ofereix informació detallada sobre la distribució espacial de les estrelles a la Via Làctia. A més, Gaia pot determinar les velocitats radials de les estrelles amb una precisió sorprenent, proporcionant dades crucials per entendre la dinàmica de la nostra galàxia.
Per aconseguir aquests mesuraments precisos, Gaia empra un mirall primari de 1.5 metres de diàmetre i dos instruments principals: l'Astrometria, que s'encarrega de mesurar les posicions i els moviments estel·lars, i l'Espectrògraf, dissenyat per analitzar la composició química i la temperatura de les estrelles. Aquests instruments treballen en conjunt per recol·lectar dades que permeten construir un mapa estel·lar tridimensional i comprendre millor la formació i evolució de la Via Làctia.
Una característica única de Gaia és la seva capacitat per observar cada estrella en repetides ocasions durant la seva missió, proporcionant mesures múltiples al llarg del temps. Això no només millora la precisió dels mesuraments, sinó que també permet detectar variacions en la brillantor de les estrelles, cosa que resulta invaluable per estudiar fenòmens astrofísics com la presència d'exoplanetes en sistemes estel·lars. Per a més informació sobre aquests mons llunyans, podeu consultar l'article sobre exoplanetes.
A més del seu enfocament principal a la cartografia estel·lar, Gaia també ha contribuït significativament a altres àrees de l'astronomia, com la identificació d'asteroides al nostre sistema solar, l'estudi de nanes marrons i la classificació de diverses classes d'estrelles variables. Les característiques del telescopi són fonamentals per comprendre lunivers.
Descobriment del Telescopi Espacial Gaia
Recentment, l'Agència Espacial Europea (ESA) va publicar una col·lecció completa de troballes del telescopi espacial Gaia. En particular, aquests descobriments inclouen la identificació de 500.000 estrelles prèviament desconegudes dins el cúmul d'estrelles Omega Centauri, la detecció de més de 380 lents potencials gravitacionals que permeten l'observació de galàxies llunyanes i el posicionament millorat de més de 150.000 asteroides.
Els resultats, que superen els objectius inicials marcats per Gaia per l'Agència Espacial Europea (ESA), s'han obtingut mitjançant l'anàlisi de la tercera publicació de dades de la missió el 2022. Aquestes troballes, que inclouen una ampliació de l'estudi, contribueixen al catàleg més complet mai compilat de la Via Làctia, que abasta les posicions de més de 1.800 milions d'estrelles.
La capacitat de Gaia per observar amb gran precisió és limitada a certes regions de la nostra galàxia on la concentració d'estrelles és tan alta que distingir-les individualment esdevé gairebé impossible. Aquestes regions es coneixen com a cúmuls globulars, que tenen una importància científica significativa a causa de la condició d'alguns dels objectes més antics de l'univers.
Per superar les capacitats de mesurament de Gaia, els organitzadors de la missió van optar per Omega Centauri, que és el cúmul globular més expansiu visible des de la Terra i es troba aproximadament a 18.300 anys llum de distància. Aquest cúmul té gairebé 10 milions d'estrelles. Per fer l'estudi, es va fer servir un enfocament únic per observar la regió que envolta el nucli del cúmul, on la densitat d'estrelles és lleugerament menor.
Gràcies a aquest esforç, s'han desvetllat més de 500.000 estrelles fins ara desconegudes. Aquest descobriment transcendental té una immensa importància ja que no només ens permet documentar completament la població d'estrelles Gaia, sinó que, com afirma Alexey Mints de l'Institut Leibniz d'Astrofísica de Potsdam i col·laborador del projecte, ens brinda l'oportunitat d'examinar meticulosament l'estructura del cúmul i les trajectòries de les seves estrelles. Per tant, podrem construir un mapa complet i expansiu d'Omega Centauri.
Exploració espacial de cúmuls d'estrelles
El triomf de Gaia amb Omega Centauri ha impulsat l?exploració de vuit cúmuls globulars addicionals. Aprofundir els secrets d'aquests cossos celestes és crucial per verificar l'edat de la nostra galàxia i comprendre el viatge transformador que ha emprès des dels seus inicis.
Tot i que l'objectiu principal de la missió de Gaia és crear un mapa de la Via Làctia, també ha aconseguit identificar nombrosos successos que es creu que són lents gravitacionals. Aquestes lents es produeixen quan la tènue llum emesa per un objecte distant es deforma a mesura que passa a través d'una regió que conté una concentració significativa de massa en el camí cap als nostres instruments. Aquesta distorsió amplifica la brillantor de l'objecte i en produeix múltiples imatges. En conseqüència, això permet detectar galàxies increïblement llunyanes.
Dins del nou estudi, hi ha un total de 381 lents gravitacionals potencials associades amb quàsars. Aquests quàsars són els nuclis de galàxies ubicades a distàncies increïblement vastes i se sap que allotgen forats negres supermassius que consumeixen matèria activament. Una anàlisi d'aquests forats negres és fonamental per entendre'n l'impacte en l'evolució de les galàxies i l'estructura de l'univers.
Estudi de l'Univers
L'estudi de l'univers primitiu es basa en gran mesura en la importància dels quàsars. Segons Christine Ducourant, membre de Gaia i afiliada al Laboratori d'Astrofísica de Bordeus, a França, aquest descobriment és un recurs invaluable per als cosmòlegs. Es tracta de la recopilació més extensa de quàsars potencials mai alliberada simultàniament, i ofereix immenses oportunitats per a la investigació i l'exploració.
Entre les lents gravitacionals identificades per Gaia, un total de cinc tenen el potencial de ser classificades com a creus d'Einstein, un fet increïblement rar en què l'alineació entre la concentració de massa del primer pla i la galàxia distant dóna com a resultat la generació de quatre còpies diferents en una cruïlla com a patró.
L'anunci de l'ESA no només revela els resultats, sinó que també proporciona una anàlisi més detallada de 156.823 asteroides. Aquesta nova informació té el potencial de millorar la nostra comprensió de les seves òrbites en un important factor de 20. A més, es preveu que el proper quart lliurament de dades de Gaia, que s'espera que es completi a finals de 2025, contribueixi a duplicar els asteroides observats.
L'ESA també ha revelat la seva investigació sobre la pols galàctica com a part dels seus estudis. En particular, la missió ha recopilat la impressionant xifra de sis milions d'espectres de llum i ha proporcionat als astrònoms una comprensió més profunda de la composició del medi interestel·lar.
Després d'un examen acurat, el grup de científics conegut com Gaia ha estudiat en profunditat 10.000 estrelles gegants vermelles que presenten fluctuacions regulars a la seva lluminositat. Aquestes estrelles en particular estan incloses a l'extens catàleg produït durant la tercera fase de la missió, que abasta aproximadament dos milions d'estrelles amb característiques variables.
Espero que amb aquesta informació puguin conèixer més sobre el telescopi espacial Gaia i els seus descobriments.