Gaia comença a cartografiar la barra central de la Via Làctia

El segon catàleg de dades del satèl·lit Gaia, publicat el 2018, ha revolucionat molts camps de lʼastronomia. Aquest catàleg sense precedents conté dades de la brillantor, la posició, i indicadors de la distància i els moviments al cel de més de mil milions dʼestrelles de la Via Làctia, amb informació sobre cossos estel·lars. 

I això només és el principi. El segon catàleg està basat en els primers vint-i-dos mesos dʼobservacions de Gaia, però el satèl·lit ha estat escanejant el cel durant cinc anys, i ho continuarà fent fins al 2022. Els futurs catàlegs de dades milloraran les mesures i proporcionaran informació extra que ens ajudarà a traçar la nostra galàxia i a estudiar-ne la història com no sʼha fet mai abans.

Ara, un equip dʼastrònoms ha combinat les últimes dades proporcionades per Gaia amb observacions a lʼòptic i a lʼinfraroig per mostrar una prèvia dels resultats que podrà revelar el satèl·lit de lʼESA.

«Vam mirar especialment dos dels paràmetres estel·lars en les dades de Gaia: la temperatura superficial de les estrelles i la seva “extinció”, bàsicament una mesura de quanta pols hi ha entre nosaltres i les estrelles, que nʼenfosqueix la llum i les mostra més vermelles», explica Friedrich Anders, membre de lʼICCUB i un dels autors que ha liderat lʼestudi. «Aquests dos paràmetres estan interconnectats, però en podem fer una estimació individual si hi afegim informació extra obtinguda amb la combinació de les dades de la pols i les observacions de lʼinfraroig», continua lʼexpert.   

Lʼequip va combinar les dades del segon catàleg de Gaia amb diversos estudis a lʼinfraroig mitjançant un codi informàtic anomenat StarHorse, elaborat per Anna Queiroz, coautora de lʼestudi, i altres col·laboradors. El codi compara les observacions amb models estel·lars per determinar la temperatura superficial de les estrelles, la seva extinció i una estimació de la seva distància.

Els astrònoms han obtingut uns càlculs més precisos de les distàncies per a 150 milions dʼestrelles (en alguns casos, la millora és dʼun 20 % o més). Això els ha ajudat a estudiar la distribució de les estrelles a la Via Làctia a grans distàncies, millor del que es pot fer només amb  les dades de Gaia.  

«Amb el segon catàleg de Gaia vam examinar un radi dʼuns 6.500 anys llum al voltant del Sol, però amb el que publiquem ara podem ampliar al triple aquesta esfera Gaia, i arribar al centre de la Via Làctia», explica Cristina Chiappini, de lʼInstitut Leibniz dʼAstrofísica de Potsdam, on sʼha coordinat el projecte.  

Al centre de la galàxia, les dades revelen clarament una característica estructura allargada en la distribució tridimensional de les estrelles: la barra galàctica. 

«Sabem que la Via Làctia té una barra, com també la tenen dʼaltres galàxies espirals, però fins ara només en teníem indicacions indirectes, a partir dels moviments de les estrelles i el gas, o pel comptatge dʼestrelles a lʼinfraroig. Aquest és el primer cop que veiem la barra a lʼespai tridimensional, basant-nos en mesures geomètriques de distàncies estel·lars», destaca Friedrich Anders. 

«Al cap i a la fi, ens interessa lʼarqueologia galàctica: volem reconstruir com es va formar i va evolucionar la Via Làctia, i per fer-ho, hem dʼentendre la història de cada un dels seus components», afegeix Cristina Chiappini. «Encara no se sap com es va formar aquesta barra —que conté una gran quantitat dʼestels i gas rotant al voltant del centre de la galàxia—; però amb Gaia i altres estudis que sʼhan de dur a terme durant els propers anys, seguim el bon camí per esbrinar-ho», preveu la investigadora.

Lʼequip espera el proper catàleg de dades de lʼExperiment de lʼevolució de la galàxia de lʼObservatori Apache Point (APOGEE-2), i nous equipaments com el telescopi espectroscòpic de quatre metres (4MOST) de lʼObservatori Europeu del Sud, a Xile (ESO), i lʼespectrògraf WEAVE (WHT Enhanced Area Velocity Explorer), amb el telescopi William Herschel (WHT), a La Palma (Canàries).

El tercer catàleg de Gaia, previst per al 2021, inclourà indicadors de distància molt millors i dʼun nombre més gran dʼestrelles, cosa que afavorirà la comprensió dʼaquesta complexa regió situada al centre de la Via Làctia.

«Amb aquest estudi tenim un tastet de les millores que podem esperar en el nostre coneixement de la Via Làctia a partir de les mesures del tercer catàleg de dades de Gaia», explica Anthony Brown, de la Universitat de Leiden (Holanda), i coordinador en cap del Consorci del Processament de Dades.

«Estem mostrant característiques de la Via Làctia que no es podrien veure de cap altra manera: aquest és el poder de Gaia, que encara va més enllà quan es combina amb estudis complementaris», conclou Timo Prusti, cap científic del projecte Gaia a lʼESA.

Referència de lʼarticle:
F. Anders, A. Khalatyan, C. Chiappini, A. B. Queiroz, B. X. Santiago, C. Jordi, L. Girardi, A. G. A. Brown, G. Matijevič, G. Monari, T. Cantat-Gaudin, M. Weiler, S. Khan, A. Miglio, I. Carrillo, M. Romero-Gómez, I. Minchev, R. S. de Jong, T. Antoja, P. Ramos, M. Steinmetz, H. Enk. «Photo-astrometric distances, extinctions, and astrophysical parameters for Gaia DR2 stars brighter than G=18». Astronomy & Astrophysics, juliol de 2019.

Consulteu la nota de premsa de lʼESA.

Animació:

Flyby around the StarHorse Gaia DR2 density distribution of Milky Way stars from Friedrich Anders on Vimeo.