I DATI

Via Lattea in technicolor, l’Esa aggiorna la mappa: 2 miliardi di stelle

Svelata la “Data Release 3” nell’ambito della missione Gaia in cui l’Italia vanta un ruolo di primo piano. La ricognizione dettagliata della galassia resa possibile grazie a strumenti innovativi

14 Giu 2022

Nicola Desiderio

Gaia

Tutto, ma proprio tutto su quasi 2 miliardi di stelle della Via Lattea: posizioni, distanze, moti propri, luminosità, colori e molto altro ancora sono infatti contenuti nel Data Release 3 (DR3), l’ultima edizione del catalogo frutto del lavoro svolto dalla missione Gaia dell’Esa che ha l’obiettivo di fornire una mappa sempre più dettagliata della nostra galassia e nella quale l’Italia ha una forte e qualificata partecipazione, sia industriale sia scientifica costituita principalmente dall’Asi e dall’Istituto Nazionale di Astrofisica (Inaf). Il DR3 è stato presentato nel corso di una conferenza stampa online, i dati sono in via di pubblicazione attraverso una serie di articoli e la rivista Astronomy & Astrophysics dedica a questo evento un numero speciale.

Una mappa a 6 dimensioni

Rispetto alle altre edizioni, ci sono molte altre informazioni che non erano presenti come la mappa delle velocità radiali di oltre 33 milioni di stelle, che permette agli astronomi di stimare come e quanto si avvicinano o si allontanano da noi. Tale grandezza, combinata con il moto proprio, ovvero il movimento sulla volta celeste, consente di costruire una mappa delle stelle a 6 dimensioni ricostruendo e prevedendo le loro traiettorie attraverso la galassia. Altre novità sono la mappa della composizione chimica delle stelle, che permette di stimare l’età delle popolazioni stellari e ricostruire la storia della formazione della Via Lattea, e la mappa della miscela di gas e polvere che pervade gli spazi interstellari e dalla quale nascono le stesse stelle.

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Spettroscopie per 220 milioni di stelle

La maggior parte di queste informazioni – composizioni chimiche, temperature stellari, colori, masse, età e velocità radiali – è stata raccolta grazie alle osservazioni spettroscopiche a bassa risoluzione per 220 milioni di stelle e ad alta risoluzione per circa un milione. Ulteriori informazioni contenute nel nuovo catalogo di Gaia sono quelle che riguardano i sottoinsiemi speciali di stelle come i sistemi binari (800mila) e le stelle variabili (10 milioni): i primi sono formati da due stelle tenute insieme da un mutuo sistema di gravità, le seconde hanno una luminosità variabile nel tempo.

L’analisi chimica è il Dna delle stelle

Nel loro complesso, i nuovi dati hanno permesso di analizzare anche la composizione chimica delle stelle che rappresenta il loro Dna fornendo informazioni essenziali per capirne l’origine e svelare i processi di migrazione che hanno contribuito alla formazione e all’evoluzione della nostra galassia. Si è capito che alcune stelle, soprattutto quelle più lontane dal centro e dal piano galattico, sono fatte di materiale primordiale, mentre altre sono fatte di materia arricchita da precedenti generazioni di stelle. E tra queste c’è anche il nostro sole. Analizzando la composizione chimica è stato possibile anche identificare stelle provenienti da galassie diverse. Gaia è stata anche capace di rilevare i terremoti stellari, movimenti superficiali non radiali che assomigliano a tsunami che cambiano la forma globale delle stelle.

I nostri asteroidi, i quasar e altre galassie

Il nuovo catalogo contiene anche una sezione relativa a 156mila asteroidi e altri piccoli corpi rocciosi che si trovano all’interno del Sistema Solare, con i loro colori e la presenza eventuale di lune. Grazie a queste informazioni sarà possibile studiarne in dettaglio orbite e composizione chimica. Ulteriore sezione è dedicata 2,9 milioni di altre galassie e ai quasar: 1,9 milioni di sorgenti puntiformi che si trovano al centro di galassie lontanissime e le cui emissioni sono causate dalla presenza al loro centro di un buco nero supermassiccio.

Il contributo scientifico italiano

Il Data Release 3 di Gaia è dunque un lavoro di importanza capitale i cui dati sono elaborati ed analizzati dal consorzio pan-europeo Data Processing and Analysis Consortium (Dpac) per farne il catalogo che viene messo a disposizione dell’intera comunità astronomica mondiale. A disposizione del Dpac, l’Istituto Nazionale di Astrofisica mette i ricercatori delle sedi di Bologna, Catania, Milano, Firenze, Napoli, Padova, Roma, Teramo e Torino. Quest’ultima ospita il management nazionale e uno dei sei centri di elaborazione dati della missione Gaia, presso Altec SpA dedicato interamente alla validazione astrometrica con la supervisione scientifica dell’Inaf. L’Asi finanzia e supporta tali queste attività e quelle dedicate alla validazione e allo sfruttamento scientifico dei dati rilasciati presso il proprio Space Science Data Center (Ssdc).

L’industria tricolore all’interno di Gaia

Di rilievo è anche il contributo industriale italiano a Gaia. Leonardo ha infatti fornito il sensore d’assetto ai prismi per lo strumento Brpp che misura il colore dei corpi celesti, i pannelli fotovoltaici e i sistemi di distribuzione della potenza al sottosistema di micropropulsione ad azoto per controllare i movimenti del satellite durante la mappatura stellare. Thales Alenia Space ha fornito il trasponditore in banda X, il modulo di interconnessione del satellite e l’Unità Distribution Clock (Cdu). Telespazio ha dato i sistemi di controllo e di pianificazione della missione insieme a servizi di telecomunicazioni, radar e telemetria.

La quarta edizione tra 3 anni

“Gaia è una missione che ha mantenuto gli obiettivi scientifici previsti e i cui risultati sono andati ben oltre le aspettative” commenta Barbara Negri responsabile Asi Volo Umano e Sperimentazione Scientifica. “Con la terza release completa, Gaia ha davvero superato se stessa, poiché oltre alle posizioni, parallassi e moti propri per quasi due miliardi di stelle presentiamo per la prima volta una serie di prodotti nuovi che spaziano su una vasta serie di campi dell’astrofisica e per ciascuno di questi campi offrono il miglior catalogo mai realizzato finora” ha affermato Mario Lattanzi dell’Istituto Nazionale di Astrofisica, responsabile nazionale per conto di Asi e Inaf della partecipazione nazionale alla missione Gaia. E mentre il nuovo catalogo viene pubblicato, si sta già lavorando alla quarta edizione la cui pubblicazione è prevista tra circa 3 anni.

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