La misión Gaia identifica medio millón de estrellas nuevas en el cúmulo Omega Centauri

El satélite Gaia es uno de los instrumentos más precisos y tecnológicamente más avanzados jamás construidos. Se lanzó al espacio en diciembre de 2013. Desde sus inicios, en la misión participa un equipo de expertos encabezado por Carme Jordi, Xavier Luri y Francesca Figueras, de la Facultad de Física de la Universidad de Barcelona, el Instituto de Ciencias del Cosmos de la propia UB (ICCUB) y el Instituto de Estudios Espaciales de Cataluña (IEEC).

Los nuevos descubrimientos de Gaia avanzan resultados de lo que será la cuarta entrega de datos —el Gaia Data Release (DR4)—, que se hará público no antes de finales de 2025.

Un nuevo mapa estelar para Omega Centauri

Omega Centauri es el mayor y brillante cúmulo globular de estrellas de nuestra galaxia, con cerca de diez millones de estrellas. Se encuentra en la constelación del Centauro, y su origen y evolución aún desconciertan a la comunidad astronómica. Pero, ¿por qué ha sido objeto de estudio de la misión Gaia?

«El cúmulo de Omega Centauri es una de las nueve regiones de alta densidad estelar estudiadas por la misión Gaia. Los cúmulos globulares, uno de los objetos más antiguos del Universo, son especialmente valiosos para reconstruir el pasado cósmico de la Vía Láctea. Estos objetos brillantes, bien visibles en el cielo, todavía no se conocen bien y representan piezas de un rompecabezas cósmico gigantesco que aún falta por completar el conocimiento de la Vía Láctea», explica el equipo de la UB, el ICCUB y el IEEC.

Con los nuevos resultados, el mapa estelar de Omega Centauri suma medio millón de nuevas fuentes reveladas gracias al sofisticado modo de observación de Gaia para la cartografía celeste. Así, se amplía la cartografía conocida hasta ahora —los cerca de 1.800 millones de estrellas reveladas en junio de 2022 por el Gaia Data Release (DR3)— y se puede crear un mapa completo ya gran escala de Omega Centauri con datos sobre las posiciones, los movimientos en el cielo y el brillo de las nuevas fuentes estelares.

La exploración de otras ocho regiones de alta densidad estelar aportará resultados también sorprendentes que formarán parte de la cuarta entrega de resultados de Gaia (DR4), unos avances que ayudarán a determinar la edad de la galaxia, además de permitir contrastar los modelos de evolución galáctica y, por último, inferir la posible edad del propio Universo.

Las cruces de Einstein, un fenómeno extraordinario del espacio-tiempo

Una de las derivadas más espectaculares de la teoría de la relatividad general de Albert Einstein son las lentes gravitacionales. Se trata de un fenómeno causado por el desvío de la luz al pasar cerca de objetos masivos (estrella, galaxia, etc.) que genera un efecto de lupa gigante. Las lentes gravitacionales —aplicadas como herramientas de investigación en astrofísica— pueden amplificar el brillo de la luz y captar múltiples imágenes astronómicas que revelan indicios extraordinarios sobre el origen del Universo.

Ahora, Gaia ha identificado a 381 cuásares, cuya luz se vería afectada por unas lentes gravitacionales —50 muy probablemente lo son— que conforman el conjunto más ambicioso de candidatos descubiertos hasta ahora. Cinco de las posibles lentes podrían ser lo que se conoce como cruces de Einstein, un excepcional fenómeno del espacio-tiempo que produce una imagen con cuatro componentes diferentes en forma de cruz.

Asteroides, luz estelar y velocidad radial

La misión también ha definido la posición de 156.823 asteroides —identificados por el Gaia Data Release (DR3)— con una precisión hasta ahora desconocida. En el futuro, Gaia DR4 duplicará el número de asteroides estudiados y completará el conjunto con comillas y satélites planetarios para mejorar el conocimiento de los pequeños cuerpos del espacio más cercano.

Destaca, igualmente, la descripción de la dinámica de 10.000 estrellas rojas binarias, elementos decisivos para poder calcular distancias cósmicas, confirmar las características estelares y detallar cómo evolucionan las estrellas en el Universo. Los datos sobre velocidad radial de estrellas variables que nunca se habían publicado, el análisis de bandas interestelares y la astrometría actualizada de objetos del sistema solar completan los avances científicos anunciados antes de la entrega del Gaia DR4.

Gracias a las tres publicaciones de datos de la misión Gaia, ahora disponemos de una visión cartográfica innovadora y multidimensional de la Vía Láctea, con datos inéditos sobre posiciones, distancias y movimientos de cerca de dos mil millones de estrellas que ayudarán a desvelar origen y evolución de nuestra galaxia. La misión está redefiniendo las bases de la astronomía, incluso en áreas de astrofísica y cosmología no previstas por el proyecto. Se basa en un gran esfuerzo colaborativo a escala internacional para obtener e interpretar un volumen elevado de datos de gran complejidad, hasta completar un catálogo final que ocupará un petabyte (un millón de gigabytes).

Cabe recordar que el equipo de Gaia del ICCUB (UB-IEEC), dirigido en los inicios de la misión por el catedrático Jordi Torra, fue galardonado en 2013 con el Premio Ciudad de Barcelona de ciencias experimentales y tecnología. Además, la colaboración Gaia también fue distinguida con el Premio Lancelot M. Berkeley 2023 - New York Community Trust al mejor trabajo en astronomía.

Imágenes: ESA/Gaia/DPAC