Gaia crea el mapa estelar de nuestra galaxia y más allá.

El cielo de Gaia en color.
El cielo de Gaia.
• Publicado en ESA el 25/04/2018.
• Copyright: ESA/Gaia/DPAC

La imagen es la vista de todo el cielo de Gaia de nuestra Vía Láctea y las galaxias vecinas, basada en mediciones de casi 1.700 millones de estrellas. El mapa muestra el brillo y el color total de las estrellas observadas por el satélite de la ESA en cada parte del cielo entre julio de 2014 y mayo de 2016.

Las regiones más brillantes indican concentraciones más densas de estrellas especialmente brillantes, mientras que las regiones más oscuras corresponden a parches del cielo donde se observan menos estrellas brillantes. La representación del color se obtiene combinando la cantidad total de luz con la cantidad de luz azul y roja registrada por Gaia en cada parche del cielo.

La brillante estructura horizontal que domina la imagen es el plano galáctico, el disco aplanado que alberga la mayoría de las estrellas en nuestro hogar galáctico. En el medio de la imagen, el centro galáctico aparece vívido y lleno de estrellas.

Las regiones más oscuras a través del plano galáctico corresponden a nubes en primer plano de gas y polvo interestelar, que absorben la luz de las estrellas ubicadas más lejos, detrás de las nubes. Muchos de ellos ocultan guarderías estelares donde nacen nuevas generaciones de estrellas.

Rociados a través de la imagen también hay muchos cúmulos estelares globulares y cúmulos estelares abiertos: agrupaciones de estrellas unidas por su gravedad mutua, así como galaxias enteras más allá de la nuestra.

Los dos objetos brillantes en la parte inferior derecha de la imagen son las Gran y Pequeña Nube de Magallanes, dos galaxias enanas que orbitan alrededor de la Vía Láctea.

En áreas pequeñas de la imagen donde no se disponía de información de color, en la parte inferior izquierda del centro galáctico, en la esquina superior izquierda de la Pequeña nube de Magallanes y en la parte superior del mapa, se asignó un valor de escala de grises equivalente.

El segundo lanzamiento de datos de Gaia se hizo público el 25 de abril de 2018 e incluye la posición y el brillo de casi 1.7 mil millones de estrellas, y la paralaje, el movimiento y el color adecuados de más de 1.3 mil millones de estrellas. También incluye la velocidad radial de más de siete millones de estrellas, la temperatura de la superficie de más de 100 millones de estrellas y la cantidad de polvo que interviene entre nosotros y 87 millones de estrellas. También hay más de 500 000 fuentes variables y la posición de 14 099 objetos conocidos del Sistema Solar, la mayoría de ellos asteroides, incluidos en el lanzamiento.

Una imagen complementaria que muestra el mapa de densidad de Gaia de las estrellas está disponible abajo.

Reconocimiento: Gaia Data Processing and Analysis Consortium (DPAC); A. Moitinho / A. F. Silva / M. Barros / C. Barata, Universidad de Lisboa, Portugal; H. Savietto, Fork Research, Portugal.

El nuevo mapa de densidad estelar de Gaia.
Estrellas en el cielo de Gaia..

• Publicado en ESA el 25/04/2018.
• Copyright: ESA / Gaia / DPAC

La imagen es una vista de todo el cielo de nuestra Vía Láctea y las galaxias vecinas, basada en mediciones de casi 1.700 millones de estrellas. El mapa muestra la densidad de estrellas observadas por Gaia en cada porción del cielo entre julio de 2014 y mayo de 2016.

Las regiones más brillantes indican concentraciones más densas de estrellas, mientras que las regiones más oscuras corresponden a parches del cielo donde se observan menos estrellas. En contraste con el mapa de brillo en color, que está dominado por las estrellas más brillantes y más masivas, esta vista muestra la distribución de todas las estrellas, incluidas las lejanas y las débiles.

La brillante estructura horizontal que domina la imagen es el plano galáctico, el disco aplanado que aloja a la mayoría de las estrellas en nuestra galaxia hogar, con el centro galáctico en el medio.

La característica alargada visible debajo del centro galáctico y apuntando hacia abajo es la galaxia enana Sagittarius, un pequeño satélite de la Vía Láctea que está dejando atrás una corriente de estrellas como efecto del tirón gravitatorio de nuestra Galaxia. Esta característica débil solo es visible en esta vista, y no en el mapa de cielo completo basado en la luminosidad de las estrellas, que está dominado por fuentes brillantes.

Las regiones más oscuras a través del plano galáctico corresponden a nubes en primer plano de gas y polvo interestelar, que absorben la luz de las estrellas ubicadas más lejos, detrás de las nubes. Muchos de ellos ocultan guarderías estelares donde nacen nuevas generaciones de estrellas.

Rociados a través de la imagen también hay muchos cúmulos globulares y abiertos: agrupaciones de estrellas unidas por su gravedad mutua, así como galaxias enteras más allá de la nuestra.

Los dos objetos brillantes en la parte inferior derecha de la imagen son las Grandes y Pequeñas Nubes de Magallanes, dos galaxias enanas que orbitan alrededor de la Vía Láctea. También se ven otras galaxias cercanas, sobre todo el vecino galáctico más grande de la Vía Láctea, la galaxia de Andrómeda (también conocida como M31), que se ve en la parte inferior izquierda de la imagen junto con su satélite, la galaxia del Triangulo (M33).

Una serie de artefactos también son visibles en la imagen en forma de rasgos curvos y rayas más oscuras, aunque en mucha menor medida con respecto al primer mapa del cielo de Gaia, que se basó en solo 14 meses de los datos del satélite. Estas características no son de origen astronómico, sino que reflejan el procedimiento de escaneo de Gaia, y se desvanecerán gradualmente a medida que se recopilen más datos durante la misión de cinco años.

El segundo lanzamiento de datos de Gaia se hizo público el 25 de abril de 2018 e incluye la posición y el brillo de casi 1.7 mil millones de estrellas, y la paralaje, el movimiento y el color adecuados de más de 1.3 mil millones de estrellas. También incluye la velocidad radial de más de siete millones de estrellas, la temperatura de la superficie de más de 100 millones y otros parámetros astrofísicos de 70-80 millones de estrellas. También hay más de 500 000 fuentes variables y la posición de 14 099 objetos conocidos del Sistema Solar, la mayoría de ellos asteroides, incluidos en el lanzamiento.

Reconocimiento: Gaia Data Processing and Analysis Consortium (DPAC); A. Moitinho / A. F. Silva / M. Barros / C. Barata, Universidad de Lisboa, Portugal; H. Savietto, Fork Research, Portugal.

Creado el mapa estelar más completo de nuestra galaxia.
Gaia: el censo galáctico toma forma.
• Publicado en ESA el 24 de abril del 2.018.

La misión Gaia de la ESA ha producido el catálogo de estrellas más completo hasta la fecha, con mediciones de alta precisión de casi 1.700 millones de estrellas y detalles de nuestra Galaxia nunca antes vistos.

El esperado lanzamiento, basado en 22 meses de estudio del firmamento, dará lugar a innumerables descubrimientos, ya que los nuevos datos incluyen posiciones, indicadores de distancia y movimientos de más de mil millones de estrellas, además de medidas de alta precisión de asteroides dentro de nuestro Sistema Solar y estrellas más allá de la Vía Láctea. 

El análisis preliminar de estos abundantísimos datos revela detalles precisos sobre la formación y el movimiento de las estrellas que pueblan la Vía Láctea, información esencial para poder investigar la formación y la evolución de nuestra Galaxia anfitriona. 

“Las observaciones recogidas por Gaia están redefiniendo las bases de la astronomía”, reconoce Günther Hasinger, director de Ciencia de la ESA.

“Gaia es una misión ambiciosa que se apoya en un enorme esfuerzo colaborativo para dar sentido a un elevado volumen de datos de gran complejidad. Demuestra la necesidad de proyectos a largo plazo para garantizar el progreso en la ciencia y la tecnología espaciales, así como para llevar a cabo misiones científicas aún más atrevidas en las próximas décadas”. 

La misión fue lanzada en diciembre de 2013 y comenzó sus operaciones científicas al año siguiente. El primer lanzamiento de datos, basado en tan solo un año de observaciones, fue publicado en 2016. Contenía las distancias y movimientos de dos millones de estrellas. El nuevo lanzamiento, que abarca el periodo comprendido entre el 25 de julio de 2014 y el 23 de mayo de 2016, identifica las posiciones de casi 1.700 millones de estrellas, y con una precisión mucho mayor. En el caso de algunas de las estrellas más brillantes del estudio, el nivel de precisión equivaldría al de un observador que, desde la Tierra, fuese capaz de ver una moneda de un euro en la superficie de la Luna. 

Gracias a estas medidas de precisión es posible distinguir el paralaje de las estrellas (el movimiento aparente del cielo causado por la traslación anual de la Tierra alrededor del Sol) de sus movimientos reales por la Galaxia. El nuevo catálogo enumera los paralajes y la velocidad del desplazamiento (el movimiento propio) de más de 1.300 millones de estrellas. A partir de las medidas más exactas del paralaje, que constituyen alrededor del diez por ciento del total, los astrónomos podrán calcular directamente las distancias a estrellas concretas. 

“El segundo lanzamiento de Gaia representa un gran paso adelante respecto del satélite Hipparcos de la ESA, predecesor de Gaia y la primera misión espacial de astrometría, que estudió unas 118.000 estrellas hace casi treinta años”, explica Anthony Brown, de la Universidad de Leiden (Países Bajos). 

Anthony preside el Consorcio para el Procesamiento y Análisis de Datos de Gaia (DPAC), que supervisa la colaboración de unos 450 científicos e ingenieros de software encargados de elaborar el catálogo de Gaia a partir de los datos del satélite.

“El inmenso número de estrellas, con sus posiciones y movimientos, ya bastaría para convertir el nuevo catálogo de Gaia en un hito espectacular”, añade Anthony. 

“Pero hay más: este catálogo científico único incluye muchos otros tipos de datos, con información sobre las propiedades de las estrellas y otros objetos celestes, lo que hace de este lanzamiento algo realmente excepcional”.

De todo para todos.
Escalas cósmicas cubiertas por la segunda versión de datos de Gaia.
Este completo conjunto de datos ofrece distinta información a la comunidad astronómica. Además de las posiciones, los datos incluyen información sobre el brillo de las estrellas catalogadas y mediciones de color de casi todas ellas, además de información sobre cómo el brillo y el color de medio millón de estrellas variables cambian con el tiempo. También contiene las velocidades a lo largo de la línea de visión de un subconjunto de siete millones de estrellas, las temperaturas superficiales de alrededor de cien millones y el efecto del polvo estelar de 87 millones. 

Gaia también observa objetos de nuestro Sistema Solar: el segundo lanzamiento de datos comprende las posiciones de más de 14.000 asteroides conocidos, lo que permite determinar sus órbitas con precisión. Futuros lanzamientos de Gaia compilarán una muestra mucho mayor de asteroides. 

Mucho más allá, Gaia ha identificado las posiciones de medio millón de cuásares lejanos, galaxias brillantes alimentadas por la actividad de agujeros negros supermasivos en sus núcleos. Estas fuentes se utilizan para definir un marco de referencia para las coordenadas celestiales de todos los objetos del catálogo de Gaia, algo que suele hacerse con ondas de radio pero que ahora, por primera vez, también está disponible a longitudes de onda ópticas. 

Se espera que, una vez que los científicos comiencen a explorar el nuevo catálogo, se hagan grandes descubrimientos. Un examen inicial realizado por el consorcio de datos para validar la calidad del catálogo ya ha desvelado algunas prometedoras sorpresas, incluidos nuevos datos sobre la evolución de ciertas estrellas.

Arqueología galáctica.
“Los nuevos datos de Gaia son de tal calidad que nos saltan a la vista hallazgos sorprendentes”, señala Antonella Vallenari, del Instituto Nacional de Astrofísica y el Observatorio Astronómico de Padua (Italia), y vicepresidenta del comité ejecutivo del consorcio para el procesamiento de los datos. 

“Por ejemplo, hemos creado el diagrama de Hertzsprung-Russell más detallado de las estrellas jamás realizado en la totalidad del firmamento, y ya podemos identificar algunas tendencias interesantes. Parece que vamos a inaugurar una nueva era de la arqueología galáctica”.

Bautizado en honor de los dos astrónomos que lo diseñaron a principios del siglo XX, el diagrama de Hertzsprung-Russell compara el brillo intrínseco de las estrellas con su color, y constituye una herramienta fundamental para estudiar poblaciones de estrellas y su evolución. 

Una nueva versión de este diagrama, basada en cuatro millones de estrellas en un radio de cinco mil años luz del Sol elegidas del catálogo de Gaia, revela por primera vez numerosos detalles. Por ejemplo, la marca de distintos tipos de enanas blancas (restos que quedan tras la muerte de estrellas como nuestro Sol) permite diferenciar entre aquellas con núcleos ricos en hidrógeno y las dominadas por helio. 

En combinación con las mediciones de Gaia de las velocidades estelares, con este diagrama los astrónomos pueden distinguir poblaciones estelares de varias edades situadas en diversas regiones de la Vía Láctea, como el disco y el halo, y que se formaron de distinta manera. Un estudio más detallado sugiere que las estrellas en movimiento rápido, que se creía que pertenecían al halo, comprenden dos poblaciones estelares originadas a través de dos escenarios de formación distintos, lo que invita a profundizar en la investigación. 

“Gaia nos permitirá avanzar enormemente en nuestra comprensión del Universo a todas las escalas cósmicas”, aventura Timo Prusti, científico del proyecto Gaia de la ESA. 

“Incluso en las cercanías del Sol, que es la región que creemos entender mejor, Gaia está revelando nuevas y emocionantes características”. 

Diagrama de Hertzprung-Russell de Gaia.
Diagrama de Gaia.


Más de cuatro millones de estrellas dentro de los cinco mil años luz del Sol están trazadas en este diagrama usando información sobre su brillo, color y distancia del segundo lanzamiento de datos del satélite Gaia de la ESA. Se lo conoce como un diagrama de Hertzsprung-Russell según los astrónomos que lo idearon a principios del siglo XX, y es una herramienta fundamental para estudiar las poblaciones de estrellas y su evolución.

Este diagrama de Hertzsprung-Russell, obtenido por una selección de estrellas en el segundo catálogo de Gaia, es el más detallado hasta la fecha realizado por el mapeo de estrellas en todo el cielo, contiene aproximadamente cien veces más estrellas que el obtenido con los datos de la misión Hipparcos de la ESA , el predecesor de Gaia, en la década de 1990. Este nuevo diagrama contiene tanta información altamente precisa que los astrónomos han podido identificar detalles finos que nunca antes se habían visto.

El diagrama Hertzsprung-Russell se puede imaginar como un retrato familiar estelar: las estrellas se trazan según su color (en el eje horizontal) y el brillo (en el eje vertical) y se agrupan en diferentes regiones del diagrama, dependiendo principalmente de sus masas, composición química, edades y etapas en el ciclo de vida estelar. La información acerca de las distancias estelares es fundamental para calcular el verdadero brillo o magnitud absoluta de las estrellas.

Las estrellas más brillantes se muestran en la parte superior del diagrama, mientras que las estrellas más débiles se encuentran en la parte inferior. Las estrellas más azules, que tienen superficies más calientes, están a la izquierda, y las estrellas más rojas, con las superficies más frías, a la derecha. La escala de colores en esta imagen no representa el color de las estrellas, pero es una representación de cuántas estrellas se trazan en cada parte del diagrama: el negro representa un menor número de estrellas, mientras que el rojo, el naranja y el amarillo corresponden a un número cada vez mayor de estrellas .

La gran franja diagonal en el centro del gráfico se conoce como la secuencia principal. Aquí es donde se encuentran estrellas en toda regla que están generando energía mediante la fusión de hidrógeno en helio. Las estrellas masivas, que tienen colores más azules, se encuentran en el extremo superior izquierdo de la secuencia principal, mientras que las estrellas de masa intermedia como nuestro Sol, que se caracterizan por los colores amarillos, se encuentran a mitad de camino. Las estrellas más rojas y de baja masa se encuentran hacia la parte inferior derecha.

A medida que las estrellas envejecen, se hinchan, se vuelven más brillantes y más rojas. Las estrellas que experimentan esto se muestran en el diagrama como el brazo vertical que sale de la secuencia principal y gira a la derecha. Esto se conoce como la rama gigante roja.

Mientras que las estrellas más masivas se hinchan en gigantes rojas y explotan como poderosas supernovas, estrellas como nuestro Sol terminan sus días de una manera menos espectacular, convirtiéndose eventualmente en enanas blancas, los núcleos calientes de las estrellas muertas. Estos se encuentran en la parte inferior izquierda del diagrama.

El gran salto adelante de Hipparcos a Gaia es especialmente visible en la región de la enana blanca del diagrama. Mientras que Hipparcos había obtenido mediciones de distancia confiables para solo un puñado de enanas blancas, más de 35.000 de estos objetos se incluyen en este diagrama basado en datos de Gaia. Esto permite a los astrónomos ver la firma de diferentes tipos de enanas blancas, de modo que se puede hacer una diferenciación entre aquellos con núcleos ricos en hidrógeno y aquellos dominados por helio.

Reconocimiento: Gaia Data Processing and Analysis Consortium (DPAC); Carine Babusiaux, IPAG - Universidad Grenoble Alpes, GEPI - Observatoire de Paris, Francia.

Crédito: ESA/Gaia/DPAC.

Una galaxia en 3D.
El satélite Gaia de la ESA es un telescopio espacial diseñado para medir las posiciones de miles de millones de estrellas con una precisión sin precedentes. Gaia se lanzó el 19 de diciembre de 2013 y se encuentra en el punto L2 Lagrange, la misma ubicación que tendrá el próximo telescopio espacial NASA / ESA / CSA James Webb. Crédito: ESA / ATG medialab.

Tomando como modelo un subconjunto de estrellas en un radio de pocos miles de años luz del Sol, Gaia ha medido su velocidad en tres dimensiones y ha revelado patrones en los movimientos de otras estrellas que orbitan la Galaxia a velocidades similares. Futuros estudios confirmarán si estos patrones están asociados a perturbaciones producidas por la barra galáctica (una densa concentración de estrellas con forma alargada en el centro de la Galaxia), por la arquitectura de brazos en espiral de la Vía Láctea o por la interacción con galaxias menores surgidas con ella hace miles de millones de años. 

Con la precisión de Gaia también es posible ver los movimientos de estrellas en el interior de ciertos cúmulos globulares (antiguos sistemas de estrellas unidos por la gravedad y localizados en el halo de la Vía Láctea) y de nuestras galaxias vecinas, la Pequeña y la Gran Nube de Magallanes. 


Los datos de Gaia se han empleado para derivar las órbitas de 75 cúmulos globulares y 12 galaxias enanas que giran alrededor de la Vía Láctea, ofreciendo información importante para estudiar la evolución pasada de nuestra Galaxia y su entorno, las fuerzas gravitacionales en juego y la distribución de la esquiva materia oscura que permea las galaxias.

“Gaia es la más pura expresión de la astronomía”, subraya Fred Jansen, responsable de la misión Gaia de la ESA. 

“Estos datos les darán que hacer a los científicos durante muchos años, y estamos listos para sorprendernos con la avalancha de descubrimientos que desvelarán los secretos de nuestra Galaxia”.

Nota para los editores.
Los datos del primer lanzamiento de Gaia pueden consultarse en http://archives.esac.esa.int/gaia

El contenido del segundo lanzamiento de Gaia ha sido presentado hoy durante una sesión informativa para medios en la feria aeroespacial ILA Berlin de la capital alemana.

Un número especial de la revista Astronomy & Astrophysics incluirá una serie de artículos científicos sobre los datos que contiene el lanzamiento y su proceso de validación.

En http://sci.esa.int/gaia-vr hay una serie de vídeos de 360 grados y otros recursos de visualización de realidad virtual.

Gaia es una misión de la ESA encargada de analizar más de mil millones de estrellas de nuestra Galaxia y sus alrededores para confeccionar el mapa tridimensional más preciso de la Vía Láctea y responder a cuestiones sobre su estructura, origen y evolución.

Un amplio equipo paneuropeo de científicos expertos y desarrolladores de software, el Consorcio para el Procesamiento y Análisis de Datos (DPAC), fundado por un gran número de Estados miembros de la ESA y con sede en ellos, es responsable de procesar y validar los datos de Gaia con el objetivo último de producir el catálogo de Gaia. La explotación científica de los datos tendrá lugar una vez que se hayan puesto a disposición de la comunidad de forma pública. 

En los próximos años se irán lanzando nuevos datos hasta que el catálogo final de Gaia se publique en la segunda década de este siglo. Será el catálogo estelar definitivo para el futuro próximo y desempeñará un papel central en numerosos campos de la astronomía. 

Gaia estaba originalmente prevista como misión de cinco años, operativa hasta mediados de 2019. No obstante, la ESA ya ha autorizado una ampliación orientativa hasta finales de 2020, que deberá confirmarse a finales de este año.
Para más información:
Markus Bauer
Head of the Joint Communication Office
European Space Agency
Tel: +31 71 565 6799
Mob: +31 61 594 3 954

Anthony Brown
Leiden Observatory, Leiden University
Leiden, The Netherlands

Antonella Vallenari 
INAF, Astronomical Observatory of Padua
Italy

Timo Prusti
Gaia Project Scientist
European Space Agency

Fred Jansen
Gaia mission manager
European Space Agency