Gaia, una prima mappa da un miliardo di stelle

A mille giorni dall'inizio della sua missione, la sonda europea Gaia ha rilasciato il suo primo catalogo stellare, che include oltre 1142 milioni di astri nella Via Lattea.

"Gaia mappa il cielo a una precisione senza precedenti: è la punta di diamante dell'astrometria," spiega Alvaro Gimenez, dell'ESA. "Questo catalogo ci dà una prima impressione delle straordinarie scoperte che ci attendono e che rivoluzioneranno la nostra comprensione della distribuzione e del movimento delle stelle nella nostra galassia."
Il catalogo si basa sui dati raccolti da Gaia tra Luglio 2014 e Settembre 2015, ovvero durante i suoi primi 14 mesi di operazioni scientifiche.

"Questa meravigliosa mappa mostra la densità delle stelle misurata da Gaia attraverso tutta la volta celeste," spiega Timo Prusti, dell'ESA. "Si tratta della conferma che Gaia ha raccolto dei dati fantastici durante il suo primo anno di missione. Il satellite sta operando alla perfezione e abbiamo dimostrato che è possibile analizzare oltre un miliardo di stelle. Nonostante questi primi dati siano ancora preliminari, abbiamo voluto metterli a disposizione della comunità astronomica affinché venissero usati il prima possibile."

"I dati rilasciati oggi sono il risultato di un lungo lavoro incominciato più di un decennio fa," spiega Anthony Brown della Leiden University. "Assieme ad esperti di varie discipline, abbiamo dovuto iniziare a prepararci ancor prima dell'inizio delle osservazioni."

In particolare, gli scienziati hanno analizzato circa due milioni di stelle che erano già state studiate nell'ambito dei due progetti Hipparcos e Tycho-2, i predecessori di Gaia. Unendo le informazioni contenute nei vari cataloghi, gli scienziati sono stati in grado di isolare il moto proprio delle stelle dai loro spostamenti di parallasse, ovvero le variazioni nella loro posizione apparente dovute al moto della Terra intorno al Sole. Così facendo, gli scienziati sono riusciti a misurare con straordinaria precisione la distanza e i moti dei due milioni di astri in comune tra i vari cataloghi.

Il primo catalogo di Gaia vanta una precisione pari al doppio di quella del catalogo Hipparcos, e copre una popolazione stellare quasi 20 volte più ampia.

"Con Hipparcos, abbiamo potuto analizzare solo la struttura tridimensionale e le dinamiche delle stelle nelle Iadi, l'ammasso aperto più vicino al Sole, e misurare le distanze di circa 80 ammassi fino a 1600 anni luce da noi," spiega Antonella Vallenari dell'INAF. "Ora, grazie a Gaia, possiamo misurare le distanze e i moti delle stelle in circa 400 ammassi fino a 4800 anni luce di distanza. Per quanto riguarda i 14 ammassi aperti più vicini al nostro pianeta, i nuovi dati rivelano una grande quantità di stelle sorprendentemente lontane dal centro del loro ammasso, forse in fuga verso altre regioni della galassia."

I dati comprendono anche 3194 stelle variabili - astri la cui luminosità varia in relazione a cambiamenti fisici intrinseci. Gran parte di queste stelle variabili sono Cefeidi o RR Lyrae nella Grande Nube di Magellano. Circa 386 di esse non erano mai state osservate prima dell'arrivo di Gaia. Grazie all'esistenza di una ben definita relazione matematica tra il loro periodo di oscillazione e la loro luminosità, le Cefeidi possono essere utilizzate come candele cosmiche per misurare la distanza degli oggetti più lontani.

Un altro traguardo raggiunto da Gaia è stato osservare un'occultazione di una lontana stella da parte del pianeta nano Plutone. Transitando di fronte alla stella - la cui posizione, prima di Gaia, era nota con un'incertezza dieci volte più ampia di quella attuale - Plutone ha rivelato la sua tenue atmosfera agli occhi robotici di Gaia.

"Questi esempi dimostrano come i dati futuri di Gaia rivoluzioneranno tutte le aree dell'astronomia, permettendoci di far luce sul nostro posto nell'Universo, dal nostro vicinato, il Sistema Solare, fino alla scala della nostra galassia e oltre," spiega Brown.

"La strada che ci ha portati dove siamo oggi non è stata priva di ostacoli: Gaia ha dovuto far fronte a numerose sfide tecniche," spiega Fred Jansen, dell'ESA. "Ma ora, mille giorni dopo il lancio e grazie al duro lavoro di moltissime persone, siamo entusiasti di presentare questo primo catalogo e non vediamo l'ora del prossimo rilascio, che sprigionerà il potenziale di Gaia."

Photo Credit: ESA/Gaia/DPAC. Acknowledgement: A. Moitinho & M. Barros (CENTRA – University of Lisbon), F. Mignard (Observatoire de la Côte d'Azur), on behalf of DPAC.