La navicella spaziale Gaia è un'impressionante opera di ingegneria. La sua missione principale è mappare la posizione e il movimento di oltre un miliardo di stelle nella nostra galassia, creando la mappa più completa della Via Lattea finora. Gaia raccoglie una quantità così grande di dati di precisione da poter fare scoperte ben oltre la sua missione principale. Per esempio, guardando gli spettri delle stelle, gli astronomi possono misurare la massa delle singole stelle con una precisione del 25%. Dal moto delle stelle, gli astronomi possono misurare la distribuzione della materia oscura nella Via Lattea. Gaia può anche scoprire pianeti extrasolari quando passano davanti a una stella. Ma uno degli usi più sorprendenti è che Gaia potrebbe aiutarci a rilevare le onde gravitazionali cosmiche.

Un nuovo studio mostra come questo può essere fatto. Il lavoro si basa su uno studio precedente eseguito utilizzando l'interferometria di base molto lunga (VLBI), per cui i radiotelescopi misurano la posizione e il moto apparente dei quasar. I quasar sono sorgenti radio luminose distanti miliardi di anni luce. Perché i quasar sono così lontani, si comportano come punti fissi nel cielo. Misurando con precisione i quasar, possiamo individuare le posizioni sulla Terra in modo così accurato da poter vedere come i continenti si spostano a causa della tettonica delle placche e come la rotazione della Terra rallenta nel tempo.

Mentre i quasar sono essenzialmente punti fissi, la loro luce può essere leggermente deviata attraverso la lente gravitazionale. Se una stella passa nella linea di vista di un quasar, il quasar sembrerebbe spostarsi leggermente. Poiché le onde gravitazionali possono anche deviare la luce, potremmo rilevare la presenza di onde gravitazionali attraverso l'apparente oscillazione dei quasar. Le osservazioni VLBI dei quasar non hanno trovato alcuna indicazione di onde gravitazionali, ponendo loro un limite superiore nella nostra regione di spazio.

Sebbene le misurazioni della posizione di Gaia non siano accurate come VLBI, sono abbastanza precisi da rilevare la lente gravitazionale. Infatti, gli astronomi devono tenere conto dell'effetto lente del sole quando analizzano i dati di Gaia. Quindi il team ha esaminato i dati sulla posizione di Gaia per 400, 000 quasar. Sebbene i quasar non siano stelle, molti di loro sono otticamente luminosi, e Gaia misura la loro posizione proprio come se fossero delle stelle. Il team ha cercato prove statistiche di oscillazione nei dati del quasar di Gaia e non ne ha trovate. Ma dato il gran numero di quasar osservati, potrebbero porre un limite superiore più forte sulle onde gravitazionali locali. Da questo studio, il team ha dimostrato che non ci sono buchi neri binari supermassicci all'interno del nostro gruppo locale, che include sia la Via Lattea che la galassia di Andromeda.

La cosa fantastica di questo studio è che mostra la potenza dei big data. Quando osserviamo i cieli con grande scala e grande precisione, gli astronomi possono utilizzare i dati in modi innovativi. Gaia non ha mai avuto lo scopo di studiare le onde gravitazionali, eppure può lo stesso. Mentre continuiamo a muoverci nel regno dell'astronomia dei big data, chissà cos'altro scopriremo.