¿Cómo se hace el mapa 3D de la Vía Láctea?

Tecnología

1 ¿Qué nos muestra Gaia?

La Agencia Espacial Europea ha presentado el primer catálogo de 2 millones de estrellas de la Vía Láctea

El primer censo galáctico de la historia

2 ¿Cuál es su trabajo?

Gaia realizará un censo de mil millones de estrellas,aproximadamente el 1% de todas las estrellas de nuestra galaxia.Durante los cinco años de vida del satélite, Gaia observará cada estrella alrededor de 70 veces, y cada vez registrará su brillo, su color y, lo más importante, su posición.

El cálculo preciso de la posición de un objeto celeste es conocido como astrometría, y desde que los humanos empezaron a estudiar el cielo, los astrónomos han dedicado mucho de su tiempo a este arte. El método más seguro, y el único directo, para medir ladistancia a una estrella es determinando su paralaje. Obteniendo medidas extremadamente precisas de la posición de las estrellas, además de brillo, composición, masa y temperatura.

3 ¿Cómo es la Vía Láctea?

El Telescopio Espacial Spitzer fue el primero en evidenciar que vivimos en una gran galaxia que se distingue por dos brazos espirales simétricos: Perseo y Escudo-Centauro. De fuera hacia adentro, está formada por un halo de estrellas (concentración de estrellas es muy baja y apenas tiene nubes de gas), el cúmulo globular ( una agrupación de 100.000 a 1.000.000 de estrellas viejas), el disco (en el que se encuentra el Sol y que tiene 60 000 millones de estrellas con una luminosidad de entre 15 000 y 20 000 millones de veces la del Sol), y el bulbo (la zona con mayor densidad de estrellas y con forma esferoidal achatada que gira como un sólido rígido).

4 ¿Dónde está Gaia?

Se encuentra a unos 1,5 millones de kilómetros de la Tierra, orbitando alrededor de una posición especial conocida como L2. Es uno de los cinco "puntos de Lagrange", donde las fuerzas gravitacionales del Sol, la Tierra y la Luna se encuentran equilibradas. El punto L2 ofrece un ambiente térmico estable, permitiendo al satélite mantenerse a baja temperatura y disfrutar de una visión clara del Universo desde el otro lado.

Estrellas

Gaia hará un censo completo de las estrellas a menos de150 años-luz del Sol, midiendo de forma muy precisa sus movimientos. Los datos de Gaia permitirán a los astrónomos predecir futuros encuentros cercanos y lluvias de cometas.

Asteroides troyanos

Entre los asteroides, destaca el caso de los "Troyanos" que se "ocultan" en la órbita de un planeta. El caso más conocido es el delos asteroides atrapados por la gravedad de Júpiter. Pero también estudiará troyanos en la órbita terrestre.

Lluvias de cometas

Se cree que el Sistema Solar está envuelto en una gran nube de cuerpos de hielo: los cometas. El paso de estrellas cercanas puede haber provocado que algunos caigan hacia el interior del Sistema Solar en grandes lluvias destrucivas.

Otros mundos

Gaia buscará estrellas que oscilan por la fuerza de gravedad de sus planetas. La forma en que se bambolea muestra el periodo y orientación del objeto que la orbita y su masa. Si esta es suficientemente pequeña, se tratará pues de un planeta.

5 ¿Cómo funciona?

Gaia es un telescopio espacial, o mejor dicho, dos telescopiosque operan conjuntamente en el espacio. Entre los dos telescopios contienen 10 espejos, de tamaños y formas diferentes, que recogen y focalizan la luz hacia los instrumentos de detección. El instrumento principal es el astrómetro, con el que se determinan las posiciones de las estrellas en el cielo, mientras que el fotómetro y el espectrómetro separan la luz incidente para poder analizar su espectro. Los telescopios apuntan hacia dos direcciones diferentes del cielo separadas por un ángulo, que se mantiene siempre constante, de 106,5°. Cada uno de los telescopios tiene un gran espejo primario con un área colectora de 0,7 metros cuadrados. En la Tierra se utilizan normalmente espejos redondos en los telescopios, pero los diseñados para Gaia son rectangulares para poder aprovechar de la forma más eficiente el limitado espacio de la nave. Gaia mide solo 3,5 m de lado y su transmisor puede mantene un ritmo de alrededor de 5 Mbit/s, comparable a velocidades de descarga de banda ancha casera, aunque Gaia lo hace desde una distancia de 1,5 millones de kilómetros.

6 ¿Qué sabremos cuando termine su vida útil?

Para alcanzar sus objetivos científicos, Gaia tendrá que detectar, seleccionar y medir cientos de estrellas por segundo. Durante cinco años prácticamente no tendrá descanso, produciendo un volumen enorme de datos. Cada día, unos 50 Gbytes de datos se generarán y enviarán a la Tierra. Esta proeza extraordinaria sólo será posible gracias al procesado de datos y su compresión a bordo, combinado con una rápida velocidad de trasferencia. Recoger su débil señal requiere el uso de las más potentes estaciones de seguimiento en tierra de la ESA, las radio antenas de 35 m dediámetro en Cebreros (España) y New Norcia (Australia). Gaia comunicará con la Tierra durante una media de ocho horas cada día. El resto del tiempo, almacenará sus observaciones en una grabadora de estado sólido de 1.000 Gbit para descargarlas después.