La missió Gaia identifica mig milió d’estrelles noves al cúmul Omega Centauri

El satèl·lit Gaia és un dels instruments més precisos i tecnològicament més avançats que s’han construït mai. Es va llançar a l’espai el desembre del 2013. Des dels inicis, en la missió hi participa un equip d’experts encapçalat per Carme Jordi, Xavier Luri i Francesca Figueras, de la Facultat de Física de la Universitat de Barcelona, l’Institut de Ciències del Cosmos de la mateixa UB (ICCUB) i l’Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC).

Les noves descobertes de Gaia avancen resultats del que serà el quart lliurament de dades —el Gaia Data Release (DR4)—, que es farà públic no abans de finals del 2025.

Un nou mapa estel·lar per a Omega Centauri

Omega Centauri és el cúmul globular d’estels més gran i brillant de la nostra galàxia, amb prop de deu milions d’estrelles. Es troba a la constel·lació del Centaure, i el seu origen i evolució encara desconcerten la comunitat astronòmica. Però, per què ha estat objecte d’estudi de la missió Gaia?

«El cúmul d’Omega Centauri és una de les nou regions d’alta densitat estel·lar estudiades per la missió Gaia. Els cúmuls globulars, uns dels objectes més antics de l’Univers, són especialment valuosos per reconstruir el passat còsmic de la Via Làctia. Aquests objectes brillants, ben visibles al cel, encara no es coneixen prou bé i representen peces d’un trencaclosques còsmic gegantí que encara falta completar sobre el coneixement de la Via Làctia», explica l’equip de la UB, l’ICCUB i l’IEEC.

Amb els nous resultats, el mapa estel·lar d’Omega Centauri suma mig milió de fonts noves revelades gràcies al sofisticat mode d’observació de Gaia per a la cartografia celeste. Així, s’amplia la cartografia coneguda fins ara —els prop de 1.800 milions d’estrelles identificades revelades el juny de 2022 pel Gaia Data Release (DR3)— i es pot crear un mapa complet i a gran escala d’Omega Centauri amb dades sobre les posicions, els moviments en el cel i la brillantor de les noves fonts estel·lars.

L’exploració de vuit regions més d’alta densitat estel·lar aportarà resultats també sorprenents que formaran part del quart lliurament de resultats de Gaia (DR4), uns avenços que ajudaran a determinar l’edat de la galàxia, a més de permetre contrastar els models d’evolució galàctica i, finalment, inferir la possible edat del mateix Univers.

Les creus d’Einstein, un fenomen extraordinari de l’espaitemps

Una de les derivades més espectaculars de la teoria de la relativitat general d’Albert Einstein són les lents gravitacionals. Es tracta d’un fenomen causat per la desviació de la llum al passar a prop d’objectes massius (estrella, galàxia, etc.) que genera un efecte de lupa gegant. Les lents gravitacionals —aplicades com a eines de recerca en astrofísica— poden amplificar la brillantor de la llum i captar múltiples imatges astronòmiques que revelen indicis extraordinaris sobre l’origen de l’Univers.

Ara, Gaia ha identificat 381 quàsars, la llum dels quals es veuria afectada per unes lents gravitacionals —50 molt probablement ho són— que conformen el conjunt més ambiciós de candidats descoberts fins ara. Cinc de les possibles lents podrien ser el que es coneix com creus d’Einstein, un excepcional fenomen de l’espaitemps que produeix una imatge amb quatre components diferents en forma de creu.

Asteroides, llum estel·lar i velocitat radial

La missió també ha definit la posició de 156.823 asteroides —identificats pel Gaia Data Release (DR3)— amb una precisió fins ara desconeguda. En el futur, Gaia DR4 duplicarà el nombre d’asteroides estudiats i completarà el conjunt amb cometes i satèl·lits planetaris per millorar el coneixement dels petits cossos de l’espai més pròxim.

Destaca, igualment, la descripció de la dinàmica de 10.000 estrelles vermelles binàries, uns elements decisius per poder calcular distàncies còsmiques, confirmar les característiques estel·lars i detallar com evolucionen les estrelles a l’Univers. Les dades sobre velocitat radial d’estrelles variables que no s’havien publicat mai, l’anàlisi de bandes interestel·lars i l’astrometria actualitzada d’objectes del sistema solar completen els avenços científics anunciats abans del lliurament del Gaia DR4.

Gràcies a les tres publicacions de dades de la missió Gaia, ara disposem d’una visió cartogràfica innovadora i multidimensional de la Via Làctia, amb dades inèdites sobre posicions, distàncies i moviments de prop de dos mil milions d’estrelles que ajudaran a desvelar l’origen i l’evolució de la nostra galàxia. La missió està redefinint les bases de l’astronomia, fins i tot en àrees de l’astrofísica i la cosmologia no previstes pel projecte. Es basa en un gran esforç col·laboratiu a escala internacional per obtenir i interpretar un volum elevat de dades d’una gran complexitat, fins a completar un catàleg final que ocuparà un petabyte (un milió de gigabytes).

Cal recordar que l’equip de Gaia de l’ICCUB (UB-IEEC), dirigit en els inicis de la missió pel catedràtic Jordi Torra, va ser guardonat l’any 2013 amb el Premi Ciutat de Barcelona de ciències experimentals i tecnologia. A més, la col·laboració Gaia també va ser distingida amb el Premi Lancelot M. Berkeley 2023 - New York Community Trust al millor de treball en astronomia.

Imatges: ESA/Gaia/DPAC