In attesa del DR4 previsto per il 2025, l’osservatorio Gaia è stato aggiornato sbloccando alcune funzioni che consentiranno di raccogliere maggiori dati sulla Via Lattea.

Gaia sta mappando la nostra galassia e oltre con straordinari dettagli multidimensionali, completando il censimento stellare più accurato mai realizzato. La missione sta dipingendo un quadro dettagliato del nostro posto nell’Universo, permettendoci di comprendere meglio i diversi oggetti al suo interno. Il software utilizzato dall’osservatorio è stato ora aggiornato per raccogliere ancora più dati, fornendo intuizioni nuove e migliorate sullo spazio che ci circonda. Il rilascio porta con sé una scienza entusiasmante e inaspettata: scoperte che vanno ben oltre ciò che Gaia era stata inizialmente progettata per scoprire e scavare in profondità nella nostra storia cosmica.

Mezzo milione di nuove stelle

Omega Centauri
La vista di Omega Centauri da parte di Gaia. Credit: ESA/Gaia/DPAC

Il terzo rilascio di dati di Gaia (DR3) conteneva dati su oltre 1,8 miliardi di stelle, costruendo una visione abbastanza completa della Via Lattea e oltre. Tuttavia, rimanevano delle lacune nella nostra mappatura. Gaia non aveva ancora esplorato completamente le aree del cielo particolarmente dense di stelle, lasciandole relativamente inesplorate e trascurando le stelle che brillavano meno intensamente rispetto ai loro numerosi vicini.

Gli ammassi globulari ne sono un esempio. Questi ammassi sono alcuni degli oggetti più antichi dell’Universo, il che li rende particolarmente preziosi per gli scienziati che osservano il nostro passato cosmico. Sfortunatamente, i loro nuclei luminosi, pieni zeppi di stelle, possono sopraffare i telescopi che tentano di ottenere una visione chiara.

Per colmare le lacune nelle nostre mappe, Gaia ha selezionato Omega Centauri, il più grande ammasso globulare visibile dalla Terra e un ottimo esempio di ammasso “tipico”. Invece di concentrarsi solo sulle singole stelle, come fa di solito, Gaia ha abilitato una modalità speciale per mappare veramente una zona più ampia di cielo che circonda il nucleo dell’ammasso ogni volta che l’ammasso viene visualizzato.

Questa scoperta non solo soddisfa ma addirittura supera il potenziale pianificato di Gaia. Il team ha utilizzato una modalità di osservazione progettata per garantire che tutti gli strumenti di Gaia funzionino senza intoppi. Le nuove stelle rivelate in Omega Centauri segnano una delle regioni più affollate esplorate finora da Gaia.

Gaia sta attualmente esplorando altre otto regioni in questo modo, con i risultati che saranno inclusi nel Gaia Data Release 4 (DR4). Questi dati aiuteranno gli astronomi a comprendere veramente cosa sta accadendo all’interno di questi elementi cosmici, un passo cruciale per gli scienziati che mirano a confermare l’età della nostra galassia, individuare il suo centro, capire se ha subito collisioni passate, verificare come cambiano le stelle. attraverso la loro vita, vincolano i nostri modelli di evoluzione galattica e, in definitiva, deducono la possibile età dell’Universo stesso.

Lenti gravitazionali occasionali

Gaia e lenti gravitazionali
Infografica sull’osservazione delle lenti gravitazionali da parte dell’osservatorio Gaia. Credit: ESA/Gaia/DPAC

Sebbene Gaia non sia stata progettata per la cosmologia, le sue nuove scoperte scrutano in profondità l’Universo lontano, alla ricerca di oggetti sfuggenti ed emozionanti che contengono indizi su alcune delle più grandi domande dell’umanità sul cosmo: le lenti gravitazionali.

La lente gravitazionale si verifica quando l’immagine di un oggetto lontano viene deformata da una massa disturbante – una stella o una galassia, per esempio – che si trova tra noi e l’oggetto. Questa massa intermedia agisce come una gigantesca lente d’ingrandimento, o lente, che può amplificare la luminosità della luce e proiettare nel cielo più immagini della sorgente lontana. Queste curiose e rare configurazioni sono visivamente intriganti e hanno un immenso valore scientifico, rivelando indizi unici dell’Universo.

Grazie a Gaia, abbiamo scoperto che alcuni degli oggetti che vediamo non sono semplicemente stelle, anche se lo sembrano. Sono in realtà quasar con lenti molto distanti: nuclei galattici estremamente luminosi ed energetici alimentati da buchi neri. Ci sono a oggi 381 solidi candidati per quasar con lente, inclusi 50 che riteniamo altamente probabili: una miniera d’oro per i cosmologi e la più grande serie di candidati mai rilasciata in una volta sola.

Il team ha identificato i candidati da un ampio elenco di possibili quasar, compresi quelli di Gaia DR3). Cinque delle possibili lenti sono potenziali croci di Einstein, rari sistemi di lenti con quattro diversi componenti dell’immagine a forma di croce. Trovare quasar con lente è impegnativo. Le immagini costitutive di un sistema con lente possono raggrupparsi nel cielo in modi fuorvianti e la maggior parte sono molto lontane, rendendole deboli e difficili da individuare.

L’estensione delle osservazioni di Gaia alla cosmologia crea sinergia con la missione Euclid dell’ESA, recentemente lanciata nella sua ricerca per esplorare l’Universo oscuro. Mentre entrambi si concentrano su parti diverse del cosmo – Euclid sulla mappatura di miliardi di galassie, Gaia sulla mappatura di miliardi di stelle – i quasar con lente scoperti da Gaia possono essere utilizzati per guidare la futura esplorazione con Euclid.

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Asteroidi, luce stellare e stelle pulsanti

Gaia asteroidi
Mappatura di oltre 150.000 asteroidi da parte di Gaia. Credit: ESA/Gaia/DPAC

Sono stati rilasciati nuovi articoli grazie ai dati di Gai che offrono ulteriori approfondimenti sullo spazio che ci circonda e sui diversi e talvolta misteriosi oggetti al suo interno. Si rivelano ulteriori informazioni su 156.823 degli asteroidi identificati come parte di Gaia DR3. Il nuovo set di dati individua le posizioni di questi corpi rocciosi in un arco di tempo quasi doppio rispetto al periodo precedente, rendendo la maggior parte delle loro orbite – basate solo sulle osservazioni di Gaia – 20 volte più precise. In futuro, Gaia DR4 completerà il set e includerà comete, satelliti planetari e raddoppierà il numero di asteroidi, migliorando la nostra conoscenza dei piccoli corpi nello spazio vicino.

In un altro documento è stato mappato il disco della Via Lattea tracciando i deboli segnali visti alla luce delle stelle, deboli impronte del gas e della polvere che fluttuano tra le stelle. Il team di Gaia ha accumulato sei milioni di spettri per studiare questi segnali, formando un set di dati incredibilmente ampio di caratteristiche deboli che non erano mai state misurate prima in un campione così ampio.

Si spera che il set di dati permetta agli scienziati di restringere finalmente la fonte di questi segnali, che il team sospetta essere una molecola organica complessa. Sapere di più sulla provenienza di questo segnale ci aiuta a studiare i processi fisici e chimici complessi e intrecciati attivi in ​​tutta la nostra galassia e a comprendere meglio il materiale che si trova tra le stelle.

Ultimo ma non meno importante, un articolo caratterizza la dinamica di 10.000 stelle giganti rosse pulsanti e binarie nel database di gran lunga più grande disponibile fino ad oggi. Queste stelle facevano parte di un catalogo di due milioni di stelle variabili rilasciate in Gaia DR3 e sono fondamentali per calcolare le distanze cosmiche, confermare le caratteristiche stellari e chiarire come le stelle si evolvono nel cosmo. La nuova versione fornisce una migliore comprensione di come queste affascinanti stelle cambiano nel tempo.

Il prossimo rilascio dei dati della missione, Gaia DR4, è previsto non prima della fine del 2025. Si baserà sia su Gaia DR3 che su questo rilascio provvisorio del prodotto per migliorare ulteriormente la nostra comprensione della Via Lattea multidimensionale. Affinerà la nostra conoscenza dei colori, delle posizioni e dei movimenti delle stelle, risolverà sistemi stellari variabili e multipli, identificherà e caratterizzerà quasar e galassie, elencherà i candidati esopianeti e tanto altro ancora.

Fonte: ESA