(30Science.com) – Roma, 14 giu. – È ricco di dati e sorprese il nuovo catalogo astronomico rilasciato oggi dalla missione Gaia dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA), con le stime più accurate di sempre delle posizioni, distanze, moti propri, luminosità e colori di quasi 2 miliardi di stelle, ma anche il più vasto campione mai realizzato – oltre 33 milioni – di velocità radiali per svelare i moti stellari attraverso la nostra galassia, la Via Lattea. E poi spettri per indagare la composizione chimica delle stelle, sistemi binari, stelle variabili e molto altro: l’attesissima terza release completa della missione, che vede una forte partecipazione dell’Agenzia Spaziale Italiana (ASI) e dell’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF), contiene anche un catalogo di oltre 150mila asteroidi nonché milioni di galassie e quasar lontanissimi.
Supera sé stessa, come ogni volta, la missione Gaia dell’ESA con il nuovo catalogo, la Data Release 3 (DR3) completa, resa pubblica oggi. Oltre a una versione sempre più accurata delle posizioni, distanze, moti propri, luminosità e colori di quasi 2 miliardi di stelle nella nostra galassia, la Via Lattea, l’attesissimo set di dati include una serie di informazioni che non erano parte delle precedenti release della missione.
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- Viene tracciata la posizione di ciascun asteroide alle 12:00 CEST del 13 giugno 2022. Ogni asteroide è un segmento che rappresenta il suo movimento nell’arco di 10 giorni. I corpi interni si muovono più velocemente intorno al Sole (cerchio giallo al centro). Il blu rappresenta la parte interna del Sistema Solare, dove si trovano gli asteroidi Near Earth, gli incrociatori di Marte e i pianeti terrestri. La cintura principale, tra Marte e Giove, è verde. Le due “nuvole” arancioni corrispondono agli asteroidi troiani di Giove. Leggi di più sulla versione 3 dei dati di Gaia qui. Credit: ESA/Gaia/DPAC.
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- Di cosa sono fatte le stelle può raccontarci il loro luogo di nascita e il loro viaggio successivo, e quindi la storia della Via Lattea. Con il rilascio dei dati di oggi, Gaia ci offre una mappa chimica della galassia. Questa vista di tutto il cielo mostra un campione delle stelle della Via Lattea nel rilascio dei dati di Gaia 3 . Il colore indica la metallicità stellare. Le stelle più rosse sono più ricche di metalli. Con Gaia, vediamo che alcune stelle nella nostra galassia sono fatte di materiale primordiale, mentre altre come il nostro Sole sono fatte di materia arricchita da precedenti generazioni di stelle. Le stelle più vicine al centro e al piano della nostra galassia sono più ricche di metalli rispetto alle stelle a distanze maggiori. Credit: ESA/Gaia/DPAC.
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- La versione 3 dei dati di Gaia dell’ESA ci mostra la velocità con cui più di 30 milioni di stelle della Via Lattea si avvicinano o si allontanano da noi. Questa è chiamata “velocità radiale” e fornisce la terza dimensione della velocità nella mappa di Gaia della nostra galassia. Insieme ai movimenti propri delle stelle (movimento attraverso il cielo), ora possiamo vedere come le stelle si muovono su gran parte della Via Lattea. Questa mappa del cielo mostra il campo di velocità della Via Lattea per circa 26 milioni di stelle. I colori mostrano le velocità radiali delle stelle lungo la linea di vista. Il blu mostra le parti del cielo in cui il movimento medio delle stelle è verso di noi e il rosso mostra le regioni in cui il movimento medio è lontano da noi. Le linee visibili nella figura tracciano il moto delle stelle proiettate nel cielo (moto proprio). Queste linee mostrano come la direzione della velocità delle stelle varia in base alla latitudine e alla longitudine galattiche. Le Grandi e Piccole Nubi di Magellano (LMC e SMC) non sono visibili poiché per realizzare questa immagine sono state selezionate solo stelle con distanze ben definite. Credit: ESA/Gaia/DPAC.
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- Questa mappa mostra la polvere interstellare che riempie la Via Lattea, misurata da Gaia, la missione dell’Agenzia Spaziale Europea con l’obiettivo di creare la mappa multidimensionale più precisa e completa della nostra galassia. Le regioni scure al centro del piano galattico in nero sono le regioni con molta polvere interstellare, che vira verso il giallo al diminuire della quantità di polvere. Le regioni blu scuro sopra e sotto il piano galattico sono regioni dove c’è poca polvere. Credit: ESA/Gaia/DPAC, CC BY-SA 3.0 IGO.
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- Questa illustrazione mostra una veduta artistica della Via Lattea. In sovraimpressione, una mappa delle stelle giovani basata sui dati di Gaia, la missione dell’Agenzia Spaziale Europea con l’obiettivo di creare la mappa multidimensionale più precisa e completa della nostra galassia. La posizione del Sole all’interno del campione di stelle osservate da Gaia e della Via Lattea è indicata con un segnale rosso. Crediti: ESA/Gaia/DPAC, CC BY-SA 3.0 IGO. Ringraziamenti: Kevin Jardine; Roland Drimmel et al; Stefan Payne-Wardenaar.
C’è la mappa delle velocità radiali di oltre 33 milioni di stelle, che permette agli astronomi di stimare come queste si avvicinano o si allontanano da noi: insieme al moto proprio, ovvero il movimento sulla volta celeste, queste informazioni consentono di costruire una mappa a 6 dimensioni delle stelle e delle loro traiettorie – passate e future – attraverso la galassia. C’è anche la mappa della composizione chimica delle stelle, con la quale si può stimare l’età delle diverse popolazioni stellari e, insieme alle informazioni sui loro moti passati, ricostruire la storia di formazione della Via Lattea. Non manca la mappa di quel che pervade gli spazi interstellari: la miscela di gas e polvere da cui nascono le stelle.
Gran parte di queste informazioni – composizioni chimiche, temperature stellari, colori, masse, età e velocità radiali – è stata rivelata dalle osservazioni spettroscopiche del nuovo catalogo, che contiene spettri a bassa risoluzione per 220 milioni di stelle e ad alta risoluzione per circa un milione. La terza release dei dati di Gaia include anche sottoinsiemi speciali di stelle: oltre 800mila sistemi binari, formati da due stelle tenute insieme dalla mutua gravità, e 10 milioni di stelle variabili, la cui luminosità varia nel tempo.
“Gaia è una missione che ha mantenuto gli obiettivi scientifici previsti e i cui risultati sono andati ben oltre le aspettative” commenta Barbara Negri responsabile ASI Volo Umano e Sperimentazione Scientifica. “È stato, infatti, prodotto il catalogo di stelle più dettagliato di sempre con misure astrometriche di altissima precisione e la mappa tridimensionale della nostra Galassia, grazie all’altissima risoluzione ottica degli strumenti a bordo del satellite. A questo si è aggiunto l’enorme lavoro di modellistica teorica ed elaborazione dei dati fatto dalla comunità scientifica europea, per il quale il nostro Paese ha messo in campo un team scientifico esperto e competente, coadiuvato dal centro SSDC dell’ASI e supportato dal lavoro svolto presso il Data Processing Center presso ALTEC, Torino.”
Il nuovo catalogo di Gaia è accompagnato da una serie di articoli, in corso di pubblicazione su Astronomy & Astrophysics, che presentano alcune “primizie” del raccolto scientifico reso possibile da questi dati. Tra i risultati più interessanti, un team guidato da ricercatori INAF ha analizzato il moto asimmetrico delle stelle attorno al centro della galassia, che avviene su orbite evidentemente non circolari a causa della forma della Via Lattea, che è una galassia a spirale “barrata” e dunque non simmetrica attorno al suo asse: i movimenti delle stelle rivelano l’orientamento della barra centrale. Un altro lavoro a guida italiana ha usato il campione di oltre 200 milioni di stelle con spettri a bassa risoluzione per rilevare popolazioni stellari multiple negli ammassi globulari, per stimare la composizione chimica delle stelle povere di elementi pesanti e per classificare le nane bianche.
“Con la terza release completa, Gaia ha davvero superato se stessa, poiché oltre alle posizioni, parallassi e moti propri per quasi due miliardi di stelle presentiamo per la prima volta una serie di prodotti nuovi che spaziano su una vasta serie di campi dell’astrofisica e per ciascuno di questi campi offrono il miglior catalogo mai realizzato finora: dal catalogo di stelle binarie più vasto alla più completa mappa di velocità radiali delle stelle, fino ai cataloghi più vasti ad oggi per una serie di classi di stelle variabili, e molto ancora” commenta Mario Lattanzi dell’Istituto Nazionale di Astrofisica, responsabile nazionale per conto di ASI e INAF della partecipazione nazionale alla missione Gaia. “E non finisce qui: mentre Gaia continua a effettuare le sue misure, il team che si occupa di elaborare e analizzare i dati provenienti dal satellite, che vanta una fortissima partecipazione italiana, è già al lavoro per realizzare il prossimo catalogo, ancora più ricco e preciso, la cui pubblicazione è prevista tra circa tre anni”.
I nuovi dati hanno permesso di analizzare anche la composizione chimica delle stelle che, un po’ come il DNA, fornisce informazioni cruciali sulla loro origine, svelando i processi di migrazione stellare che hanno contribuito alla formazione ed evoluzione della nostra galassia. I nuovi dati mostrano che alcune stelle nella Via Lattea, principalmente quelle più lontane dal centro e dal piano galattico, sono fatte di materiale primordiale, mentre altre – come il nostro Sole – sono fatte di materia arricchita da precedenti generazioni di stelle. Sulla base della composizione chimica misurata da Gaia, è stato possibile identificare anche una serie di stelle provenienti da galassie diverse dalla nostra.
Sorprendentemente, dalla terza release è emersa la capacità di Gaia di rilevare i terremoti stellari, movimenti sulla superficie di una stella che ne cambiano la forma. In passato, Gaia aveva già riscontrato oscillazioni radiali che causano il rigonfiamento e il restringimento periodico delle stelle, mantenendo però la loro forma sferica. Le oscillazioni non radiali individuate grazie ai nuovi dati sono invece più simili a tsunami su larga scala, cambiando la forma globale di una stella, e sono quindi più difficili da rilevare.
Il potenziale di scoperte rese possibili da Gaia si estende a tutte le scale dell’Universo, vicine e lontane. La terza release di dati contiene anche un catalogo di 156mila asteroidi e altri piccoli corpi rocciosi del Sistema Solare, incluse informazioni sui loro colori e possibili lune, che permetterà di studiarne in dettaglio le orbite e la composizione chimica. Completano il quadro cosmico un catalogo di 1,9 milioni di quasar, sorgenti puntiformi al centro di galassie lontanissime la cui emissione è causata dall’attività del buco nero supermassiccio centrale, e di 2,9 milioni di galassie. (30Science.com)
