Rappresentazione artistica del satellite Gaia dell'ESA che osserva la Via Lattea. L'immagine di sfondo del cielo è compilata dai dati di oltre 1,8 miliardi di stelle. Mostra la luminosità totale e il colore delle stelle osservate da Gaia rilasciate come parte dell'Early Data Release 3 di Gaia (Gaia EDR3) nel dicembre 2020. Credit:Spacecraft:ESA/ATG medialab; Via Lattea:ESA/Gaia/DPAC; CC BY-SA 3.0 IGO. Ringraziamenti:A. Moitinho.
Gaia è la missione dell'ESA per creare la mappa multidimensionale più accurata e completa della Via Lattea. Ciò consente agli astronomi di ricostruire la struttura della nostra galassia natale e l'evoluzione passata nel corso di miliardi di anni e di comprendere meglio il ciclo di vita delle stelle e il nostro posto nell'universo.
La versione 3 dei dati di Gaia contiene dettagli nuovi e migliorati per quasi due miliardi di stelle nella nostra galassia. Il catalogo include nuove informazioni tra cui composizioni chimiche, temperature stellari, colori, masse, età e velocità con cui le stelle si avvicinano o si allontanano da noi (velocità radiale). Gran parte di queste informazioni è stata rivelata dai dati della spettroscopia appena rilasciati, una tecnica in cui la luce delle stelle viene suddivisa nei suoi colori costitutivi (come un arcobaleno). I dati includono anche sottoinsiemi speciali di stelle, come quelle che cambiano la luminosità nel tempo.
Un'altra novità in questo set di dati è il più grande catalogo di stelle binarie, migliaia di oggetti del sistema solare come asteroidi e lune di pianeti e milioni di galassie e quasar al di fuori della Via Lattea.
Tremoti stellari
Una delle scoperte più sorprendenti emerse dai nuovi dati è che Gaia è in grado di rilevare i terremoti, piccoli movimenti sulla superficie di una stella, che cambiano la forma delle stelle, qualcosa per cui l'osservatorio non è stato originariamente costruito.
In precedenza, Gaia aveva già riscontrato oscillazioni radiali che provocano il rigonfiamento e il restringimento periodico delle stelle, pur mantenendo la loro forma sferica. Ma ora Gaia ha individuato anche altre vibrazioni che sono più simili a tsunami su larga scala. Queste oscillazioni non radiali cambiano la forma globale di una stella e sono quindi più difficili da rilevare.
Gaia ha trovato forti terremoti non radiali in migliaia di stelle. Gaia ha anche rivelato tali vibrazioni nelle stelle che raramente sono state viste prima. Queste stelle non dovrebbero avere terremoti secondo la teoria attuale, mentre Gaia le ha rilevate sulla loro superficie.
"I terremoti ci insegnano molto sulle stelle, in particolare sul loro funzionamento interno. Gaia sta aprendo una miniera d'oro per l'"asterosismologia" delle stelle massicce", afferma Conny Aerts di KU Leuven in Belgio, che è un membro della collaborazione Gaia.
Il DNA delle stelle
Di cosa sono fatte le stelle può raccontarci il loro luogo di nascita e il loro viaggio successivo, e quindi la storia della Via Lattea. Con il rilascio dei dati di oggi, Gaia sta rivelando la più grande mappa chimica della galassia accoppiata a movimenti 3D, dal nostro vicinato solare alle galassie più piccole che circondano il nostro.
Alcune stelle contengono più "metalli pesanti" di altre. Durante il Big Bang si sono formati solo elementi leggeri (idrogeno ed elio). Tutti gli altri elementi più pesanti, chiamati metalli dagli astronomi, sono costruiti all'interno delle stelle. Quando le stelle muoiono, rilasciano questi metalli nel gas e nella polvere tra le stelle chiamato mezzo interstellare, da cui si formano nuove stelle. La formazione stellare attiva e la morte porteranno a un ambiente più ricco di metalli. Pertanto, la composizione chimica di una stella è un po' come il suo DNA, fornendoci informazioni cruciali sulla sua origine.
Con Gaia, vediamo che alcune stelle nella nostra galassia sono fatte di materiale primordiale, mentre altre come il nostro sole sono fatte di materia arricchita da precedenti generazioni di stelle. Le stelle più vicine al centro e al piano della nostra galassia sono più ricche di metalli rispetto alle stelle a distanze maggiori. Gaia ha anche identificato stelle che originariamente provenivano da galassie diverse dalla nostra, in base alla loro composizione chimica.
"La nostra galassia è un bel crogiolo di stelle", afferma Alejandra Recio-Blanco dell'Observatoire de la Côte d'Azur in Francia, che è un membro della collaborazione Gaia.
"Questa diversità è estremamente importante, perché ci racconta la storia della formazione della nostra galassia. Rivela i processi di migrazione all'interno della nostra galassia e l'accrescimento dalle galassie esterne. Mostra anche chiaramente che il nostro sole, e noi, apparteniamo tutti a un mondo in continua evoluzione sistema, formatosi grazie all'assemblaggio di stelle e gas di diversa origine."
Stelle binarie, asteroidi, quasar e altro
Altri articoli pubblicati oggi riflettono l'ampiezza e la profondità del potenziale di scoperta di Gaia. Un nuovo catalogo di stelle binarie presenta la massa e l'evoluzione di oltre 800mila sistemi binari, mentre una nuova indagine di asteroidi comprendente 156mila corpi rocciosi sta scavando più a fondo nell'origine del nostro sistema solare. Gaia sta inoltre rivelando informazioni su 10 milioni di stelle variabili, misteriose macromolecole tra le stelle, nonché quasar e galassie al di là del nostro vicinato cosmico.
"A differenza di altre missioni che prendono di mira oggetti specifici, Gaia è una missione di rilevamento. Ciò significa che mentre rileva più volte l'intero cielo con miliardi di stelle, Gaia è destinata a fare scoperte che altre missioni più dedicate mancherebbero. Questo è uno dei suoi punti di forza e non vediamo l'ora che la comunità di astronomi si tuffi nei nostri nuovi dati per scoprire ancora di più sulla nostra galassia e sui suoi dintorni di quanto avremmo potuto immaginare", afferma Timo Prusti, Project Scientist per Gaia all'ESA.
Gaia è la missione dell'ESA per creare la mappa multidimensionale più accurata e completa della Via Lattea. Ciò consente agli astronomi di ricostruire la struttura della nostra galassia natale e l'evoluzione passata nel corso di miliardi di anni e di comprendere meglio il ciclo di vita delle stelle e il nostro posto nell'universo. + Esplora ulteriormente