Gaia, la galaxia en 3D

La misión espacial Gaia de la Agencia Espacial Europea fue lanzada en 2013 desde la Guayana Francesa; realiza medición de paralajes de un poco más de mil millones de estrellas de nuestra Galaxia

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La noche ha llegado y al levantar la mirada al cielo vemos un gran número de estrellas en la bóveda celeste. Algunas son más brillantes que las otras y nos preguntamos, ¿a qué distancia están?, ¿podemos suponer que las más brillantes están más cerca?, ¿o será que simplemente son intrínsecamente más luminosas?

La distancia es muy importante. Por ejemplo, si a lo lejos vemos una luz moverse en la oscuridad de la noche, sin puntos de referencia adicionales, no sabremos si se trata de una luciérnaga a 100 metros, las luces de un auto a 1 kilómetro, o un avión a 20 kilómetros.

El tamaño real de un objeto celeste se escala como la distancia al mismo, su luminosidad verdadera como el cuadrado de la distancia y su masa como el cubo. Es claro que una buena estimación de las distancias en el Universo es fundamental para entenderlo.

Los astrónomos usan una serie de métodos para estimar distancias a diferentes rangos, traslapándose unos con otros y sirviendo cada uno como calibración del siguiente. Por esto se les llama “la escalera de distancia”. Es claro que el primer peldaño de la escalera es muy importante, pues todos los demás dependen de éste.

Adicionalmente, todos los métodos, excepto el primero, dependen de suposiciones que uno debe hacer sobre la naturaleza del objeto siendo medido. El primer método es puramente geométrico y no depende de suposición alguna.

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Este primer método es el llamado “paralaje” y conceptualmente es muy sencillo. La magnitud del paralaje disminuye con la distancia y lamentablemente las distancias a las estrellas son enormes y el paralaje resultante es muy pequeño.

Por ejemplo, la estrella más cercana, α-Centauri, está a 4 años-luz y su paralaje es de 0.77 segundos de arco. Las estrellas en la región de formación estelar más cercana (en Orión), tienen un paralaje 10 veces más pequeño. El centro de la Galaxia esta a casi 25 mil años- luz, que resulta en un paralaje de 0.125 milésimas de segundo de arco. Como punto de referencia, el tamaño aparente de la Luna llena en el cielo es de 1,800 segundos de arco.

Para medir paralajes tan pequeños es necesario hacerlo en el espacio, para evitar el efecto de la atmósfera sobre las imágenes, y desde una plataforma muy estable, para evitar perturbaciones.

La misión espacial Gaia de la Agencia Espacial Europea fue lanzada en 2013 desde la Guayana Francesa. Desde entonces, escudriña constantemente la bóveda celeste desde su punto de aparcamiento, uno y medio millones de kilómetros más allá de la Tierra a lo largo de la línea que va del Sol a nuestro planeta. En este punto, el efecto centrífugo es cancelado por la atracción gravitacional combinada del Sol y la Tierra, dando lugar a un punto orbital estable.

El producto principal de Gaia es la medición de paralajes de un poco más de mil millones de estrellas de nuestra Galaxia, además de sus movimientos transversales sobre la bóveda celeste. Su precisión es inusitada: alrededor de 10 millonésimas de segundo de arco para las estrellas más brillantes (equivalente al tamaño angular de una moneda de 10 pesos en la Luna, vista desde la Tierra).

Los datos de Gaia prometen revolucionar nuestro entendimiento sobre la estructura y estado evolutivo de nuestra Galaxia, entre otras cosas. Gaia continúa colectando datos y se espera termine en el año 2022. Al final, los astrónomos contarán con el primer mapa tridimensional de la Galaxia que llamamos nuestro hogar, y sabremos qué tan distantes están esas estrellas que vemos en el cielo al caer la noche.

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