La misión espacial de mapeo de la Vía Láctea Gaia de la Agencia Espacial Europea, en la que participan investigadores de la UCL, ha completado su fase de escaneo del cielo, acumulando más de tres billones de observaciones de dos mil millones de estrellas y otros objetos durante una década para revolucionar nuestra visión de la galaxia.
17 de enero de 2025
La misión espacial de mapeo de la Vía Láctea Gaia de la Agencia Espacial Europea, en la que participan investigadores de la UCL, ha completado su fase de escaneo del cielo, acumulando más de tres billones de observaciones de dos mil millones de estrellas y otros objetos durante una década para revolucionar nuestra visión de la galaxia.
El tanque de combustible de Gaia, lanzado el 19 de diciembre de 2013, se está agotando; utiliza alrededor de una docena de gramos de gas frío por día para seguir girando con precisión milimétrica. Pero esto está lejos de ser el final de la misión. Se han programado pruebas tecnológicas para las próximas semanas antes de que Gaia sea trasladada a su órbita de «retiro», y se han programado dos publicaciones masivas de datos para alrededor de 2026 y a fines de esta década, respectivamente.
La directora científica de la ESA, la profesora Carole Mundell, afirmó: «Hoy se conmemora el final de las observaciones científicas y celebramos esta increíble misión que ha superado todas nuestras expectativas y ha durado casi el doble de su vida útil prevista originalmente.
“El tesoro de datos recopilados por Gaia nos ha proporcionado información única sobre el origen y la evolución de nuestra galaxia, la Vía Láctea, y también ha transformado la astrofísica y la ciencia del Sistema Solar de maneras que aún no hemos podido apreciar en su totalidad. Gaia se basó en la excelencia europea única en astrometría y dejará un legado duradero para las generaciones futuras”.
El científico del proyecto Gaia, Dr. Johannes Sahlmann, afirmó: “ Después de 11 años en el espacio y de sobrevivir a impactos de micrometeoritos y tormentas solares en el camino, Gaia ha terminado de recopilar datos científicos. Ahora todas las miradas se centran en la preparación de las próximas publicaciones de datos.
“Estoy encantado con el desempeño de esta increíble misión y entusiasmado por los descubrimientos que nos esperan”.
Los investigadores del Laboratorio de Ciencias Espaciales Mullard (MSSL) de la UCL desempeñaron un papel fundamental en el desarrollo del Espectrómetro de Velocidad Radial (RVS) de Gaia, que revela la velocidad a la que millones de estrellas se mueven hacia o lejos de nosotros (su velocidad radial).
El profesor Steven Baker (Mullard Space Science Laboratory en UCL), actual investigador principal del Reino Unido para el Gaia RVS y líder del equipo MSSL, dijo: «Aunque los instrumentos de Gaia han dejado de recopilar nuevos datos, nuestro trabajo está lejos de terminar. Gaia Data Release 4 (DR4) en 2026 será, con diferencia, el mayor catálogo de datos astrofísicos jamás publicado y el DR5, programado para 2030, será más del doble de grande.
“Nos centramos en proporcionar las velocidades radiales correspondientes a todo el estudio de 11 años, con mayor precisión y en magnitudes incluso más débiles que nunca antes”.
Cada detector CCD de Gaia tiene una electrónica dedicada a convertir los niveles de señal débiles en imágenes digitales. El equipo de UCL-MSSL desarrolló un prototipo de electrónica y luego probó y calibró cada uno de los 106 detectores electrónicos utilizados para capturar todos los datos de Gaia. Los investigadores de UCL también han tenido un papel importante en el procesamiento de datos espectroscópicos.
El equipo del Reino Unido que participa en la misión Gaia cuenta con el apoyo de la Agencia Espacial del Reino Unido y del Consejo de Instalaciones Científicas y Tecnológicas.
El profesor Baker añadió: «No es una exageración decir que Gaia ha revolucionado la ciencia de la cosmología. La mina de oro de los datos de Gaia nos ha proporcionado una nueva comprensión de la evolución de nuestra galaxia, la Vía Láctea, y nuevos y fascinantes detalles de su movimiento y estructura actuales.
“Más cerca de casa, Gaia ha proporcionado órbitas de precisión para más de 150.000 asteroides dentro de nuestro propio Sistema Solar. Con cada nuevo lanzamiento del catálogo se harán más descubrimientos apasionantes; lo mejor está por venir”.
Gaia ofrece el mejor mapa de la Vía Láctea
Gaia ha estado cartografiando las posiciones, distancias, movimientos, cambios de brillo, composición y muchas otras características de las estrellas monitoreándolas con sus tres instrumentos muchas veces a lo largo de la misión.
Esto ha permitido a Gaia cumplir con su objetivo principal de construir el mapa más grande y preciso de la Vía Láctea, mostrándonos nuestra galaxia natal como ninguna otra misión lo ha hecho antes.
De este modo, ahora también tenemos la mejor reconstrucción de cómo podría verse nuestra galaxia desde fuera. Esta nueva impresión artística de la Vía Láctea incorpora datos de Gaia extraídos de una multitud de artículos publicados durante la última década.
Stefan Payne-Wardenaar, visualizador científico del Instituto Max Planck de Astronomía, Alemania, dijo: «Contiene cambios importantes con respecto a los modelos anteriores, porque Gaia ha cambiado nuestra impresión de la Vía Láctea. Incluso se han revisado las ideas básicas, como la rotación de la barra central de nuestra galaxia, la deformación del disco, la estructura detallada de los brazos espirales y el polvo interestelar cerca del Sol.
“Aun así, las partes distantes de la Vía Láctea siguen siendo conjeturas fundamentadas basadas en datos incompletos. Con la publicación de más datos de Gaia, nuestra visión de la Vía Láctea será aún más precisa”.
La máquina de descubrimiento de la década
Las mediciones repetidas de Gaia de las distancias, movimientos y características estelares son clave para realizar «arqueología galáctica» en nuestra Vía Láctea, revelando eslabones perdidos en la compleja historia de nuestra galaxia para ayudarnos a aprender más sobre nuestros orígenes. Desde la detección de «fantasmas» de otras galaxias y múltiples corrientes de estrellas antiguas que se fusionaron con la Vía Láctea en su historia temprana, hasta el hallazgo de evidencia de una colisión en curso con la galaxia enana de Sagitario en la actualidad, Gaia está reescribiendo la historia de la Vía Láctea y haciendo predicciones sobre su futuro.
En el proceso de escanear las estrellas de nuestra propia galaxia, Gaia también ha detectado otros objetos, desde asteroides en el patio trasero de nuestro Sistema Solar hasta galaxias y cuásares (los centros brillantes y activos de las galaxias alimentadas por agujeros negros supermasivos) fuera de nuestra Vía Láctea.
Por ejemplo, Gaia ha proporcionado órbitas de precisión milimétrica de más de 150.000 asteroides y tiene mediciones de tan alta calidad que ha descubierto posibles lunas alrededor de cientos de ellos. También ha creado el mapa tridimensional más grande de alrededor de 1,3 millones de cuásares, de los cuales el más lejano brillaba cuando el Universo tenía solo 1.500 millones de años.
Gaia también ha descubierto un nuevo tipo de agujero negro, incluido uno con una masa de casi 33 veces la masa del Sol, oculto en la constelación de Aquila, a menos de 2000 años luz de la Tierra: es la primera vez que se detecta un agujero negro de origen estelar de este tamaño en la Vía Láctea. El Dr. George Seabroke (Laboratorio de Ciencias Espaciales Mullard de la UCL) es miembro del equipo de agujeros negros de Gaia que realizó el descubrimiento.
El Dr. Anthony Brown, presidente del Consorcio de Procesamiento y Análisis de Datos de Gaia (DPAC) y con sede en la Universidad de Leiden (Países Bajos), afirmó: “Es impresionante que estos descubrimientos se basen únicamente en los primeros años de datos de Gaia, y muchos de ellos se hayan realizado tan solo en el último año. Gaia ha sido la máquina de descubrimientos de la década, una tendencia que va a continuar”.
¡Atención! Más ciencia innovadora por delante
Los equipos científicos y de ingeniería de Gaia ya están trabajando a toda máquina en los preparativos para la Gaia Data Release 4 (DR4), prevista para 2026. La Dra. Antonella Vallenari, vicepresidenta de DPAC con sede en el Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF), Observatorio Astronómico de Padua, Italia, dijo: «Aunque la misión ya ha dejado de recopilar datos, para nosotros seguirá siendo normal durante muchos años más mientras preparamos estos increíbles conjuntos de datos para su uso » .
Gaia DR4 se dispone a ampliar su catálogo de estrellas binarias, el mayor catálogo de este tipo realizado hasta la fecha . Gaia tiene una capacidad única para detectar los minúsculos movimientos de pares de objetos celestes que orbitan cerca uno del otro, y ya ha descubierto compañeros que antes estaban ocultos alrededor de estrellas brillantes.
Por cierto, la última observación dirigida por Gaia, el 10 de enero, fue del par binario 61 Cygni. Esta emblemática estrella atrajo la atención de los astrónomos del siglo XIX por proporcionar algunas de las primeras mediciones de movimiento propio y paralaje, técnicas utilizadas por Gaia en unos dos mil millones de estrellas.
Los descubrimientos de exoplanetas de Gaia también aumentarán con los próximos conjuntos de datos gracias al mayor período de observación, lo que hace mucho más fácil detectar estrellas «tambaleantes» arrastradas suavemente por planetas en órbita.
El plan de retiro de Gaia
Aunque esta semana marca el final de las observaciones científicas, ahora comienza un breve período de pruebas tecnológicas. Las pruebas tienen el potencial de mejorar aún más las calibraciones de Gaia, aprender más sobre el comportamiento de cierta tecnología después de diez años en el espacio e incluso ayudar al diseño de futuras misiones espaciales.
Tras varias semanas de pruebas, Gaia abandonará su órbita actual alrededor del punto Lagrange 2, a 1,5 millones de kilómetros de la Tierra en dirección opuesta al Sol, para situarse en su órbita heliocéntrica definitiva, lejos de la esfera de influencia de la Tierra. La sonda será pasivada el 27 de marzo de 2025, para evitar cualquier daño o interferencia con otras naves espaciales.
Adiós a Gaia
Durante las pruebas tecnológicas, se modificará la orientación de Gaia, lo que significa que se volverá temporalmente varias magnitudes más brillante, lo que facilitará mucho las observaciones con telescopios pequeños (no será visible a simple vista). Se ha creado una guía para localizar a Gaia aquí y se invita a los astrónomos aficionados a compartir sus observaciones.
El Dr. Uwe Lammers, director de la misión Gaia, dijo: “Gaia nos obsequiará con este último regalo mientras nos despedimos, brillando entre las estrellas antes de su merecido retiro.
“Es un momento para celebrar esta misión transformadora y agradecer a todos los equipos por más de una década de arduo trabajo operando Gaia, planificando sus observaciones y garantizando que sus valiosos datos regresen sin problemas a la Tierra”. UCL News. Traducido al español
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