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viernes, agosto 28, 2015

12 meses con Gaia

Se cumple el primer año de observaciones científicas de este telescopio espacial.

Parece que fue ayer que uno de los proyectos más ambiciosos de la historia de la Agencia Espacial Europea se convertía en una realidad, iniciado el 19 de diciembre de 2013 su viaje hasta el punto de Lagrange 2, a 1.5 millones de Kilómetros de la Tierra. Su objetivo, simplemente espectacular: Censar mil millones de estrellas en nuestra galaxia y vecindario cósmico, registrado la posición, movimiento, brillo y color de cada una de ellas para elaborar el mapa tridimensional más preciso de la Vía Láctea y encontrar respuestas sobre su origen y evolución. Sería el 21 de Agosto de 2014, una vez concluidos unos primeros 6 meses de puesta en servicio y ajuste de los sistemas, cuando se iniciaron las observaciones científicas "rutinarias", una palabra algo sosa en si misma, pero que indica que Gaia está operando a pleno rendimiento y avanzando a través del programa previsto de observaciones.

Y los datos no dejan de demostrar el colosal trabajo que se esta realizando. Desde el comienzo de esta fase rutinaria, ha registrado 272.000 millones de medidas astrométricas o de posición, 54.400 millones de medidas fotométricas o de brillo, y 5.400 millones de espectros.  Números espectaculares a todos los niveles, y que demuestran lo rápido que se está avanzando en la creación del mayor catálogo estelar jamás realizado. Deberemos esperar hasta Verano de 2016 para que se publiquen los primeros resultados, debido al gran volumen de los datos y a su compleja naturaleza, pero la espera seguramente merecerá la pena.

"Los últimos doce meses han sido muy intensos, pero ya dominamos los datos de Gaia y estamos impacientes por seguir recibiéndolos a lo largo de los próximos cuatro años de operaciones nominales", explica Timo Prusti, científico del proyecto. "La primera publicación de datos de Gaia llegará dentro de un año, en el verano de 2016. Con los datos del primer año de observaciones en nuestras manos, ya nos encontramos a mitad de camino para alcanzar este hito, y queremos presentar unos pocos resultados preliminares para demostrar lo bien que está funcionando el satélite y cómo avanza el procesado de sus datos".

En este periodo inicial de actividad registró el paralaje de 2 millones de estrellas, el movimiento aparente de un cuerpo celeste con relación a las estrellas de fondo a lo largo de un año, provocado por el desplazamiento de la Tierra alrededor del Sol, que también puede observar Gaia al acompañarla en su órbita, así como el desplazamiento de estas por el espacio, en lo que se conoce como movimiento propio. Ya ha tomado una media de 14 medidas de cada una de ellas pero esto todavía no es suficiente para aislar uno de otro, de ahí la necesidad de seguir reuniendo datos, así como comparar los disponibles de las de misiones anteriores, como los reunido entre los años 1989 y 1993 por el satélite Hipparcos, su predecesor.

El paralaje permite a su vez un cálculo más exacto de la distancia, lo que permite establecer su brillo real, o "luminosidad absoluta", que los astrónomos representan en función de su temperatura (que se estima a partir de su color) para elaborar un ‘diagrama de Hertzsprung-Russell. "Nuestro primer diagrama, elaborado a partir de las luminosidades absolutas registradas por Gaia y por el catálogo Tycho-2, y de los datos de color obtenidos a través de las observaciones desde tierra, nos permite apreciar lo que será capaz de ofrecer esta misión en los próximos años", explica Lennart Lindegren, profesor de la Universidad de Lund y uno de los promotores originales de la misión.

Como Gaia observa cada estrella repetidas veces para calcular su movimiento, también es capaz de detectar si ha variado el brillo de alguna de ellas, lo que ha permitido descubrir una serie de objetos astronómicos muy interesantes, entre ellos cientos de fuentes transitorias, una de las cuales multiplicó su brillo por un factor de cinco de forma repentina. Es lo que se conoce como una variable cataclísmica, un sistema de dos estrellas en el que una de ellas, una enana blanca, está engullendo la masa de su compañera, lo que provoca fuertes emisiones de luz. Esta pareja también resultó ser un sistema binario eclipsante, en que la estrella normal pasa, desde el punto de vista de la Tierra, por delante de la enana, más brillante, ocultándola de forma periódica.

Estrellas que varían su brillo de forma regular, incluida algunas situadas en la cercana galaxia Gran Nube de Magallanes (LMC), las complejas estructuras internas de nebulosas planetarias, y todo tipo de pequeños asteroides dentro de nuestro Sistema Solar, en este caso tanto para estudiarlos como para aprender a distinguirlos de las estrellas de fondo y evitar confusiones mediante el desarrollo de un software diseñado para ello, son otros de los objetos observados por Gaia en estos 12 meses.

Y finalmente también ha obtenido el espectro de muchas estrellas. El uso más básico de estos datos es determinar el movimiento de las estrellas a partir del efecto Doppler, pero en algunos casos, cuando observó las estrellas más brillantes y calientes, aquellas situadas en la parte superior del diagrama Hertzsprung-Russel, se pudo detectar no solo sus propias líneas de absorción (las frecuencias de luz absorbidas por los diversos elementos químicos presentes, y que se manifiestan por tanto en forma de líneas oscuras) sino también las de gas interestelar que se encontraba en primer plano, lo que permitirá a los científicos estudiar su distribución. "Estas primeras ‘pruebas del concepto’ demuestran la gran calidad de los datos recogidos por Gaia, y la capacidad de la cadena de procesado. Los productos finales todavía no están listos, pero estamos trabajando duro para entregar los primeros resultados a la comunidad científica el año que viene. Estad atentos", concluye Timo.

Y pocas dudas existen de que marcarán un antes y un después. Una nueva galaxia está a punto de emerger ante nuestros ojos, y seguro que nos llevaremos más de una sorpresa.

Cartografiando la Vía Láctea.

El destino final de este telescopio espacial, el punto L2, a 1.5 millones de Kilómetros de la Tierra en dirección opuesta al Sol, y donde el equilibrio de fuerzas gravitatorias permite permanecer una posición estable con respecto a nuestro planeta.

El paralaje permite, a partir del cambio de posición aparente de una estrella con respecto a las más lejanas de fondo a medida que la Tierra se mueve de un extremo a otro de su órbita, calcular a que distancia se encuentran. Aunque es un sistema válido solo en aquellos relativamente cercanas, ya que en el caso de las más lejanas el efecto es indetectable, es suficiente para registrar a varios millones de ellas.

El primer diagrama de Hertzsprung-Russell obtenido por Gaia, reuniendo los datos de cerca de 1 millón de estrellas.

Aunque en parte para aprender a diferenciarlos de las estrellas de fondo y evitar falsos datos, Gaia también centro su atención en los asteroides del Sistema Solar, de los que aquí vemos el registro de unos 50.000, ordenados en colores según lo precisos que sean los datos obtenidos, desde el azul y violeta, con alta precisión, hasta los rojos y azules, de baja.

Gaia observado desde el Very Large Telescope Survey Telescope, en Chile.

La atmósfera terrestre nos protege, pero al mismo tiempo también nos aísla en parte del Universo, filtrando, debilitando o en algunos casos anulando completamente algunas frecuencias del espectro. De ahí la necesidad de disponer de una flota de observatorios más allá, libres de tal interferencias, y cada uno cubriendo una parte del espectro.

Lanzamiento de Gaia, el 19 de Diciembre de 2013, iniciando su viaje hasta el Punto de Lagrange 2 y un primer periodo de prueba de 6 meses, que una vez concluido paso al modo de observación científica "normal", de la que ahora se cumple un año.

Conocido al increíble telescopio espacial Gaia.

El primer año de observaciones científicas de Gaia

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