Satélite europeo revela los movimientos de más de mil millones de estrellas y la forma de la Vía Láctea

La Gran Nube de Magallanes, uno de los vecinos más cercanos de la Vía Láctea, puede ser más masiva de lo que se pensaba. La imagen no es una fotografía, sino un mapa de la densidad de estrellas detectadas por Gaia en cada píxel. DPAC/Gaia/ESA/Gaia

Última Actualización en: abril 26, 2018

“Es como esperar la Navidad”, dijo Vasily Belokurov, un astrónomo de la Universidad de Cambridge en el Reino Unido la semana pasada. Hoy han llegado los regalos: las posiciones exactas, los movimientos, los brillos y los colores de 1.300 millones de estrellas dentro y alrededor de la Vía Láctea, seguidos por el satélite Gaia de 750 millones de euros de la Agencia Espacial Europea (ESA), que tras su lanzamiento en 2013 comenzó a medir las posiciones de las estrellas y, con el tiempo, cómo se mueven. El 25 de abril, la ESA puso a disposición del público el segundo conjunto de datos de Gaia, basado en 22 meses de observaciones, que debería permitir un mapa 3D preciso de grandes porciones de la galaxia y su movimiento. “Nada se acerca a lo que Gaia liberará”, dice Belokurov.

Uno podría pensar que la galaxia está completamente mapeada. Pero grandes partes de ella están oscurecidas por el gas y el polvo, y es difícil discernir la estructura desde la posición ventajosa del sistema solar. Se espera que Gaia no sólo aclare las estructuras espirales de la galaxia hoy en día, sino que debido a que el satélite traza cómo se mueven las estrellas, los astrónomos pueden retroceder el reloj y ver cómo evolucionó la galaxia en los últimos 13 mil millones de años – un campo conocido como arqueología galáctica. Con la información de color y brillo de Gaia, los astrónomos pueden clasificar las estrellas por composición e identificar los viveros estelares donde nacieron los diferentes tipos, para entender cómo se forjaron y distribuyeron los elementos químicos.

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Gaia no es sólo sobre la Vía Láctea. Para los científicos del sistema solar, el nuevo conjunto de datos contendrá datos sobre 14.000 asteroides. Esa es una pequeña fracción de los aproximadamente 750.000 cuerpos menores conocidos, pero Gaia proporciona información en órbita 100 veces más precisa que antes, dice el astrónomo de la Universidad de Cambridge Gerry Gilmore, quien dirige la rama británica del consorcio de procesamiento de datos de Gaia. Eso debería ayudar a los astrónomos a identificar familias de asteroides y trazar cómo se relacionan entre sí, arrojando luz sobre el pasado del sistema solar y cómo los planetas se formaron a partir de cuerpos más pequeños.

Para los cosmólogos, el conjunto de datos mejorará las medidas de distancia a estrellas de brillo conocido tales como las variables Cefeidas, escalones cruciales que permiten construir una “escalera de distancia” a otras galaxias – para que la velocidad de expansión del universo, también conocida como la constante de Hubble, pueda ser calculada. Y los cazadores de exoplanetas esperan que Gaia eventualmente vea miles de estrellas moviéndose de lado a lado debido a los remolcadores gravitacionales de planetas del tamaño de Júpiter en órbitas distantes, pero estos no emergerán hasta que la precisión del satélite mejore en posteriores lanzamientos de datos. “Nadie en el mundo sabe lo que encontraremos”, dice David Hogg de la Universidad de Nueva York en la ciudad de Nueva York.

El equipo de Gaia lanzó un catálogo inicial en 2016 y, aunque contenía más de mil millones de estrellas, sólo proporcionó movimientos para 2 millones de ellas. Era un “muestreador para acostumbrar a la gente a manejar datos tipo Gaia”, dice Gilmore. La edición de 2016 mostró que la Vía Láctea era más grande de lo que se pensaba. El primer papel que explotaba los datos apareció en el servidor de preimpresión de arXiv el mismo día. Desde entonces, dice Gilmore, ha habido un promedio de un periódico por día.

Esta vez, los astrónomos están aún más preparados con algoritmos que pueden hacer crujir los datos tabulares. Belokurov dice que él y su grupo tienen unas 50 ideas a seguir, incluyendo una evaluación de la distribución de la masa a través de la Vía Láctea y la Gran Nube de Magallanes (LMC), una galaxia satélite cercana. Los astrónomos han estimado por mucho tiempo la masa de la LMC en cerca de un billón de veces la del sol, pero estudios recientes han sugerido que podría ser más fuerte. Con los datos de Gaia, pueden ser capaces de ver objetos de la Vía Láctea que están perturbados por el LMC, lo que sería una señal de su influencia gravitacional más masiva. “Va a haber una explosión científica completa”, dice Belokurov. “Planeo no dormir en una o dos semanas”.

Hogg también está listo para el duro ataque de Gaia. Para la publicación, invitó a colegas de todo el mundo a reunirse en la ciudad de Nueva York para trabajar en el análisis de los datos. Pretende empezar dibujando parcelas que antes no eran posibles, para buscar nuevas tendencias. Graficar el color versus el brillo para las estrellas enanas blancas, por ejemplo, podría iluminar cómo estos remanentes estelares cambian a medida que se enfrían y eventualmente se convierten en cenizas estelares negras. Después del primer lanzamiento de Gaia, “casi todas las tramas condujeron a un papel”, dice.

El consorcio Gaia, que cuenta con 450 miembros, ya está trabajando en una tercera publicación de datos, prevista para 2020. “Hay áreas muy claras que podemos mejorar”, dice Timo Prusti, científico del proyecto Gaia de la ESA, en el Centro Europeo de Investigación y Tecnología Espaciales de Noordwijk, Países Bajos. Por ejemplo, el equipo quiere volver a las estrellas más brillantes, que saturan el detector, en un modo especial de observación de exposición corta. El equipo también quiere mejorar las formas de lidiar con la luz perdida que entra en el detector, un problema que no surgió hasta después del lanzamiento.

Gaia también es inusual porque a los científicos que trabajan en la misión no se les da un período de acceso exclusivo a los datos, una práctica común en astronomía. Aunque los miembros del consorcio Gaia llegan a conocer íntimamente la forma en que los datos son recolectados y procesados, no pueden usarlos para hacer ciencia hasta después de la publicación, como todos los demás. “Es valiente y muy admirable”, dice Belokurov.

Gilmore dice que los miembros de su equipo han estado apostando sobre cuántos periódicos llegarán a los servidores de preimpresión en el Día Uno. Belokurov dice: “Es como ir a un festival, el festival de Gaia.”

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Miguel Ángel Nuñez Moya

Miguel Ángel Nuñez Moya se unió a la revista en el 2017. Cubre la investigación y las políticas ambientales con un enfoque en los recursos naturales y la sostenibilidad. Sus temas incluyen agricultura, silvicultura, pesca, biología de la conservación y temas relacionados. Después de graduarse en geología en España, MIgue, como le dicen cariñosamente, recibió una maestría de la Universidad de California, Riverside. El plan de escape de la academia involucró al programa de comunicación científica de la Universidad de California, Santa Cruz.

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