La nuova versione di Gaia rivela lenti rare, nuclei di cluster e scienza inaspettata

Gaia sta mappando la nostra galassia e oltre con straordinari dettagli multidimensionali, completando il censimento stellare più accurato mai realizzato. La missione è dipingere un quadro dettagliato del nostro posto nell’universo, permettendoci di comprendere meglio i diversi esseri al suo interno.

L’ultimo “rilascio mirato del prodotto” della missione si basa ulteriormente su questo, fornendo molte informazioni nuove e migliorate sullo spazio che ci circonda. Il rilascio porta con sé una scienza emozionante e inaspettata: scoperte ben oltre ciò che Gaia era stata inizialmente progettata per scoprire e approfondire la nostra storia cosmica.

Allora, cosa c’è di nuovo da Gaia?

Mezzo milione di nuove stelle: la modalità di osservazione su Gaia è stata ampliata per sbloccare i centri degli ammassi

Gaia Data Release 3 (DR3) contiene dati su oltre 1,8 miliardi di stelle, offrendo una visione molto completa della Via Lattea e oltre. Tuttavia, ci sono ancora delle lacune nelle nostre mappe. Gaia non aveva ancora esplorato le regioni del cielo densamente piene di stelle, il che la lasciava relativamente inesplorata, osservando stelle luminose meno luminose rispetto ai suoi numerosi vicini.

Gli ammassi globulari ne sono un ottimo esempio. Questi ammassi sono alcuni degli oggetti più antichi dell’universo, il che li rende particolarmente preziosi per gli scienziati che indagano sul nostro passato cosmico. Sfortunatamente, i loro nuclei luminosi e pieni di stelle possono sopraffare i telescopi che cercano di ottenere una visione chiara. In quanto tali, rimangono pezzi mancanti nelle nostre mappe dell’universo.

Per colmare le lacune nelle nostre mappe, Gaia ha scelto 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 di solito accade, Gaia ha abilitato una modalità speciale per mappare una fascia più ampia di cielo che circonda il centro dell’ammasso ogni volta che appare l’ammasso.

“A Omega Centauri abbiamo scoperto più di mezzo milione di nuove stelle che Gaia non aveva mai visto prima – da un solo ammasso!” afferma l’autrice principale Katja Wengrell dell’Istituto Leibniz di Astrofisica Potsdam (AIP) in Germania, membro della collaborazione Gaia.

“Non si tratta solo di riparare i buchi nelle nostre mappe, anche se questo è di per sé prezioso”, aggiunge il coautore e membro di Gaia Collaboration Alexey Mints, anche lui dell’AIP. “I nostri dati ci hanno permesso di rilevare stelle che sono troppo vicine tra loro per essere misurate correttamente nel normale gasdotto Gaia. Con i nuovi dati, possiamo studiare la struttura dell’ammasso, come sono distribuite le stelle che lo compongono, come si muovono e inoltre, creando una “mappa completa su larga scala di Omega Centauri. “Sta utilizzando Gaia al massimo delle sue potenzialità: abbiamo utilizzato questo straordinario strumento cosmico a piena potenza.”

Questo risultato non solo soddisfa il potenziale pianificato di Gaia, ma lo supera anche. Il team ha utilizzato un approccio di monitoraggio progettato per garantire che tutti gli strumenti Gaia funzionassero senza intoppi. “Non ci saremmo mai aspettati di usarlo nella scienza, il che rende questo risultato ancora più entusiasmante”, aggiunge Katia.

Le nuove stelle rivelate a Omega Centauri rappresentano una delle regioni più trafficate esplorate da Gaia fino ad oggi.

Gaia sta attualmente esplorando altre otto regioni in questo modo, i cui risultati saranno inclusi Gaia Data Release 4. Questi dati aiuteranno gli astronomi a capire cosa sta succedendo all’interno di questi elementi cosmici, un passo cruciale per gli scienziati che mirano a confermare l’età della nostra galassia, determinarne il centro, vedere se ha subito collisioni precedenti e indagare su come sono cambiate le stelle. Attraverso le loro vite, vincolando i nostri modelli di evoluzione galattica e, in definitiva, deducendo la probabile età dell’universo stesso.

Alla ricerca delle lenti: Gaia la cosmologa per sbaglio

Sebbene Gaia non sia stata progettata per la cosmologia, le sue nuove scoperte scavano nell’universo lontano, alla ricerca di oggetti sfuggenti ed emozionanti che contengono indizi su alcune delle più grandi domande dell’umanità sull’universo: la lente gravitazionale.

La lente gravitazionale si verifica quando l’immagine di un oggetto distante viene distorta 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 strane e rare formazioni sono visivamente interessanti e hanno un enorme valore scientifico, rivelando indizi unici sugli albori dell’universo e dei suoi abitanti.

“Gaia è una vera lente”, afferma la coautrice Christine Ducourant del Laboratorio Astrofisico di Bordeaux, in Francia, e membro della collaborazione Gaia. “Grazie a Gaia, abbiamo scoperto che alcuni degli oggetti che vediamo non sono solo stelle, anche se sembrano loro. Sono in realtà quasar con lenti distanti: nuclei galattici estremamente luminosi ed energetici alimentati da buchi neri. Ora ne presentiamo 381 forti candidati per quasar con lente, inclusi Questi sono 50 candidati che consideriamo altamente probabili: una miniera d’oro per i cosmologi e la più grande serie di candidati mai rilasciata contemporaneamente.

Il team ha identificato i candidati da un ampio elenco di potenziali quasar (compresi quelli in… Gaia DR3). Cinque delle possibili lenti sono possibili croci di Einstein, rari sistemi di lenti che contengono quattro diversi componenti dell’immagine a forma di croce. (essere visto 12 formazioni di questo tipo scoperte da Gaia nel 2021.)

Trovare quasar con lente è difficile. Le immagini che compongono il sistema di lenti possono essere raggruppate insieme nel cielo in modi fuorvianti e la maggior parte di esse sono molto lontane, il che le rende deboli e difficili da rilevare.

“La cosa bella di Gaia è che cerca ovunque, così possiamo trovare gli obiettivi senza dover sapere dove guardare”, aggiunge il coautore Laurent Galluccio dell’Università della Costa Azzurra in Francia e membro della collaborazione Gaia. Con il rilascio di questi dati, Gaia è la prima missione a realizzare un’indagine di lente gravitazionale su tutto il cielo ad alta risoluzione.

Estendere il valore di Gaia alla cosmologia crea sinergia con la missione Euclid dell’Agenzia spaziale europea, recentemente lanciata nella sua ricerca per esplorare l’universo oscuro. Sebbene entrambi si concentrino su parti diverse dell’universo – Euclid sulla mappatura di miliardi di galassie e Gaia sulla mappatura di miliardi di stelle – i quasar con lente scoperti da Gaia potrebbero essere utilizzati per guidare le future esplorazioni con Euclid.

Asteroidi, luce stellare impilata e pulsar

Altri articoli pubblicati oggi forniscono ulteriori informazioni sullo spazio che ci circonda e sui diversi e talvolta misteriosi oggetti contenuti al suo interno.

Uno rivela di più sui 156.823 asteroidi identificati come parte di Gaia DR3. Il nuovo set di dati individua le posizioni di questi oggetti rocciosi nell’arco di quasi il doppio del periodo di tempo precedente, rendendo la maggior parte delle loro orbite – basate solo sulle osservazioni di Gaia – 20 volte più precise. In futuro, Gaia DR4 completerà la collezione e includerà comete, satelliti planetari e raddoppierà il numero di asteroidi, migliorando la nostra conoscenza dei piccoli oggetti dello spazio vicino.

Un altro articolo mappa il disco della Via Lattea seguendo i deboli segnali che appaiono nella luce delle stelle, le deboli impronte di gas e polvere che fluttuano tra le stelle. Il team di Gaia ha raccolto sei milioni di spettri per studiare questi segnali, formando un set di dati incredibilmente ampio di caratteristiche vulnerabili che non era mai stato misurato prima in un campione così ampio. Si spera che il set di dati consentirà agli scienziati di restringere la fonte di questi segnali, che il team sospetta essere una molecola organica complessa. Conoscere di più sulla fonte di questo segnale ci aiuta a studiare i processi fisici e chimici complessi e interconnessi attivi in ​​tutta la nostra galassia e a comprendere meglio i materiali che si trovano tra le stelle.

Ultimo ma non meno importante, un articolo descrive le dinamiche di 10.000 pulsar giganti rosse e stelle binarie nel più grande database finora disponibile. Queste stelle facevano parte di un catalogo di due milioni di stelle variabili candidate rilasciate in Gaia DR3 e sono fondamentali per calcolare le distanze cosmiche, confermare le proprietà stellari e chiarire come le stelle si evolvono in tutto l’universo. La nuova versione fornisce una migliore comprensione di come queste affascinanti stelle sono cambiate nel tempo.

“Questo rilascio di dati dimostra anche il valore ampio e fondamentale di Gaia – anche in argomenti che inizialmente non era stato progettato per affrontare”, afferma Timo Prosti, scienziato del progetto Gaia presso l’ESA.

“Sebbene il suo obiettivo principale sia la scansione delle stelle, Gaia esplora tutto, dagli oggetti rocciosi nel sistema solare alle immagini multiple di quasar situati a miliardi di anni luce di distanza, ben oltre i confini della Via Lattea. La missione fornisce una vista in tempo reale “A vista unica dell’universo e delle cose al suo interno, e traiamo davvero beneficio dalla sua ampia prospettiva a tutto cielo nel cielo intorno a noi.”

Prossimi passi

Precedente rilascio di dati Gaia, Gaia DR3 è stato condotto il 13 giugno 2022. È stata l’indagine più dettagliata della Via Lattea fino ad oggi e contiene una serie di dati su strani “terremoti stellari”, stelle che si muovono asimmetricamente, DNA stellare e altro ancora. Gaia DR3 contiene dettagli nuovi e migliorati per quasi due miliardi di stelle della Via Lattea e include i più grandi cataloghi di stelle binarie, migliaia di oggetti nel Sistema Solare e milioni di galassie e quasar, più lontani e oltre la nostra Galassia.

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Note agli editori

Maggiori dettagli su questa versione, denominata Gaia Focused Product Release o FPR, sono disponibili di seguito:

Documenti che includono il rilascio del prodotto incentrato su Gaia:

Relazioni con i media dell’ESA
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